Mitotic regulation by Polo-like kinase 1 and the Chromosomal Passenger Complex

During mitosis, the duplicated genome must be accurately divided between two daughter cells. Polo-like kinase 1 (Plk1) and Aurora B kinase, together with its binding partners Incenp, Survivin and Borealin (chromosomal passenger complex, CPC), have key roles in coordinating mitotic events. The accuracy of cell division is safeguarded by a signaling cascade termed the mitotic spindle checkpoint (SC), which ensures that chromosomes are not physically separated before correct bipolar attachments have been formed between kinetochores and spindle microtubules (MT). An inhibitory “wait anaphase” signal, which delays chromosome separation (anaphase onset), is created at individual kinetochores and broadcasted throughout the cell in response to lack of kinetochore-microtubule (kMT) attachment or proper interkinetochore tension. It is believed that the fast turnover of SC molecules at kinetochores contributes to the cell’s ability to produce this signal and enables rapid responses to changing cellular conditions. Kinetochores that lack MT attachment and tension express a certain phosphoepitope called the 3F3/2 phosphoepitope, which has been linked to SC signaling. In the experimental part, we investigated the regulation of the 3F3/2 phosphoepitope, analyzed whether CPC molecules turn over at centromeres, and dissected the mitotic roles of the CPC using a microinjection technique that allowed precise temporal control over its function. We found that the kinetochore 3F3/2 phosphoepitope is created by Plk1, and that CPC proteins exhibit constant exchange at centromeres. Moreover, we found that CPC function is necessary in the regulation of chromatid movements and spindle morphology in anaphase. In summary, we identified new functions of key mitotic regulators Plk1 and CPC, and provided insighs into the coordination of mitotic events.

Supressão da atividade saprofítica de Rhizoctonia spp. em solos de jardim clonal de Eucalyptus

Avaliou-se a eficiência de Trichoderma longibranchiatum (UFV-1), de T. inhamatum (UFV-2 e UFV-3), compostos de casca e folhas de eucalipto contra Rhizoctonia spp., aplicados em solo de jardim clonal de eucalipto (Eucalyptus sp.). Em solos artificialmente infestados com Rhizoctonia spp., sob condições controladas, os antagonistas UFV-2 e UFV-3 apresentaram níveis elevados de supressividade, quando se aumentou a fonte alimentar na formulação, de 5 a 50 g de farelo de trigo por litro. No campo, o antagonista UFV-3 não teve efeito significativo na redução do inóculo de Rhizoctonia spp. Compostos de casca de eucalipto apresentaram diferentes graus de supressão a Rhizoctonia spp., dependendo da origem e do lote do composto. A incorporação de folhas de eucalipto ao solo favoreceu o aumento do inóculo de Rhizoctonia spp.

Encapsulamento de Trichoderma inhamatum para o controle biológico de Rhizoctonia solani na propagação clonal de Eucalyptus

Testou-se um novo sistema para o encapsulamento de Trichoderma inhamatum em grânulos de alginato de sódio, visando o controle biológico de Rhizoctonia solani, agente etiológico da mela de estacas/miniestacas de Eucalyptus spp. para enraizamento. No novo sistema idealizado, foi utilizado um aparato simples capaz de substituir eficientemente o equipamento (Bomba Peristáltica) anteriormente utilizado, sendo possível aumentar a produção de 594 grânulos/min para aproximadamente 6.734 grânulos/min. Com este novo sistema, um isolado de T. inhamatum (UFV – 03) foi encapsulado em grânulos contendo as fontes alimentares: farelo de trigo, palha de arroz, farelo de aveia, folhas de eucalipto ou farelo de milho na concentração de 50 g/l. Na segunda etapa, a melhor fonte alimentar foi testada nas concentrações de 0 a 60 g/l. Os grânulos foram veiculados em substrato de enraizamento de eucalipto na concentração de 2% (p/p) inoculado com micélio triturado de R. solani (2 mg/g de substrato) e a atividade saprofítica do patógeno foi quantificada por meio do método de iscas. Posteriormente, os grânulos produzidos com a fonte alimentar e concentração que promoveram maior inibição do desenvolvimento de R. solani foram utilizados para determinar o tempo mínimo de pré-incubação e competição para supressão do patógeno, com a mesma metodologia. Observou-se aumento da supressão da atividade saprofítica de R. solani ao acréscimo de uma fonte alimentar. Daquelas testadas, farelo de trigo foi a melhor. Além disso, houve interação significativa e positiva ao aumento de sua concentração na formulação.

Flutuação populacional de Rhizoctonia spp. em jardim clonal de Eucalyptus spp

A queima de folhas em brotações em jardim clonal e a mela de estacas na fase de enraizamento, causadas por espécies de Rhizoctonia, podem limitar a produção de mudas de eucalipto por estaquia. Apesar de sua importância, pouco se conhece sobre essas doenças. Assim, visando otimizar as estratégias de controle dessas doenças, nesse trabalho objetivou-se elucidar aspectos da dinâmica populacional de Rhizoctonia spp. no solo e em brotações, a fim de estabelecer, correlações com a incidência da doença, bem como determinar a distribuição do patógeno em jardim clonal de eucalipto. Conclui-se que há flutuação populacional de Rhizoctonia spp. em jardim clonal de eucalipto, sendo observado um padrão de distribuição espacial agregado do inóculo no solo. A dinâmica populacional de Rhizoctonia spp. foi correlacionada à temperatura, mas não à precipitação pluviométrica.

Caracterização de isolados de Rhizoctonia spp. e identificação de novos grupos de anastomose em jardim clonal de eucalipto

Espécies de Rhizoctonia causam queima foliar em brotações de jardim clonal e podridão de estacas durante o enraizamento, que podem limitar a clonagem do eucalipto, por estaquia. Diante da importância do patógeno para a cultura e da falta de estudos sobre a diversidade de isolados, esse trabalho objetivou caracterizar isolados e relatar novos grupos de anastomose de Rhizoctonia spp. em jardim clonal de eucalipto. Os isolados obtidos nas diferentes fases de propagação por estaquia foram caracterizados quanto ao número de núcleos nas células vegetativas, agrupados segundo as características morfológicas das colônias e identificados quanto aos grupos de anastomose, incluindo auxotrofia por tiamina. Avaliou-se, também, a virulência ao eucalipto e o efeito da temperatura no crescimento micelial dos isolados. Não se detectou correlação entre os agrupamentos morfológicos e reações de anastomose. Constatou-se, também, que a população de Rhizoctonia spp., nos solos de jardins clonais, é constituída por ampla gama de isolados, predominantemente binucleados, com diferentes graus de virulência a eucalipto. Os isolados binucleados e os multinucleados, tiveram a mesma tendência de crescimento em relação à temperatura, com ótimo para a taxa de crescimento entre 25-30 ºC. Observou-se, pela primeira vez, isolados de R. solani AG2-2 IIIB e os binucleados de Rhizoctonia spp., AG-P e AG-O, como agentes etiológicos da podridão de estacas em casa de vegetação, e os isolados binucleados AG-A e AG-L em solo de jardim clonal de eucalipto.

Clones de Hevea brasiliensis de alta productividad caracterizados por resistencia a Microcyclus ulei en jardin clonal en el magdalena medio colombiano

Con el objetivo de introducir en la región del magdalena medio de Colombia nuevos clones de caucho (Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Müll. Arg.) de alta productividad y con resistencia al Mal de las Hojas, se evaluaron materiales un jardín clonal establecido en Cimitarra, Colombia en la región del magdalena medio. Se evaluó la incidencia y la severidad del ataque de Microcyclus ulei (P. Henn.) von Arx. según Garcia et al. (1). Se encontró resistencia completa al mal de las hojas para los clones CDC 312, FDR 4575, FDR 5597, FDR 5788 y MDF 180 y resistencia parcial para los clones FX 3864 y CDC 32. Los clones RRIM 901, PB 235 y PB 260 se mostraron como susceptibles. De acuerdo con los resultados, los clones con resistencia total y parcial se podrán recomendar para zonas preferenciales con restricción para el cultivo, una vez este comportamiento se corroboré en campo clonal. En cuanto a los clones susceptibles se pueden recomendar para zonas de escape al mal de las hojas en el Magdalena Medio Colombiano.

Efeito de rizobabactérias sobre o enraizamento e crescimento de clones de eucalipto em diferentes condições de propagação clonal

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar a eficiência de isolados de rizobactérias sobre o enraizamento e crescimento de clones de eucalipto sob diferentes condições de propagação clonal. Os resultados evidenciaram que os incrementos em enraizamento e em biomassa radicular variaram de acordo com o isolado de rizobactéria e o clone de eucalipto, não sendo observado efeito deletério em nenhuma das combinações testadas. O ganho médio no enraizamento e biomassa radicular foi de 20,4 e 73,0%, respectivamente. Para enraizamento, o isolado mais promissor foi o S2 e na biomassa radicular, os isolados S1 e S2.

Outplanting performace of eucalyptus clonal cuttings produced in different containers and substrates

The objective of this work was to evaluate the outplanting growth of Eucalyptus grandis e E. saligna clones, produced by cuttings in tubes (50cm³) and in pressed blocks (40x60x07cm) - 175 cm³/ seedlings, with different substrates (BT - sugarcane bagasse+sugarcane filter cake; AR - carbonized rice hull + eucalyptus bark; TF - peat). The experiment was arranged in a randomized block design, in a 2x7 factorial (2 clones and 7 treatments), with four replicates with 25 plants. Survival was evaluated two months later. Plant growth was monitored through height and ground level diameter at 20, 40, 60, 120 and 180 days after outplanting. To evaluate the effect of the containers on stem and root biomass in both clones, 180 days after outplanting, the cuttings grown in BT substrate with fertilizer were selected. One plant per plot of each clone, grown in tubes and in pressed blocks was selected. The E. grandis and E. saligna cuttings grown in pressed blocks with sugarcane bagasse+sugarcane filter cake presented greater height and diameter after out planting. Both clones presented larger root, bark, log and branch biomass production in plants produced in the block system. Cuttings of E. saligna grown in pressed blocks showed 80% most wood biomass 180 days after outplanting, compared to that grown in tubes. In E. grandis, the differences in diameter and height, in function of the cutting production system, decreased along time, while in E. saligna these differences increased along the evaluation period.

Densidade básica e variação dimensional de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis

Espécies de rápido crescimento como as do gênero Eucalyptus apresentam sérios problemas durante as diversas fases de processamento de desdobro, secagem e beneficiamento. Assim, este trabalho objetivou estudar as propriedades físicas da madeira de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis de duas idades, provenientes de regeneração florestal por talhadia simples e por reforma, em diferentes intensidades de desbaste, com diâmetros entre 28,0 e 30,0 cm. Os resultados indicaram que o extrato de maior idade com intervenção de dois desbastes (E2) apresentou os maiores valores médios da densidade básica ao longo do fuste e na direção medula-casca, além de menores contrações volumétricas médias e menor fator anisotrópico médio (1,66). Apesar de o extrato E1, com talhadia e 70 meses de idade, cujo fator anisotrópico médio foi igual a 1,92, ser próximo do extrato E3, em que foi realizada apenas uma reforma aos 70 meses de idade, com fator anisotrópico igual a 2,04 ao longo do fuste, o extrato E1 apresentou os menores resultados de densidade básica média e retratibilidade média na primeira tora em relação à segunda. O mesmo comportamento foi verificado na contração volumétrica. O coeficiente de anisotropia na tora 2 foi menor do que na tora 1, nos extratos E1 e E3.

Estudo de algumas propriedades mecânicas da madeira de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla X Eucalyptus grandis

A procura por madeiras oriundas de reflorestamentos destinadas à serraria é uma realidade já há muitos anos, principalmente aquelas das espécies do gênero Eucalyptus. Visando buscar novas informações importantes para esse mercado, este trabalho objetivou determinar algumas propriedades mecânicas da madeira de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis de duas idades e provenientes de talhadia simples e de reforma. Os resultados indicaram que a madeira desse híbrido apresenta boas características tecnológicas, destacando-se a segunda tora (a partir de 3 m) com as melhores propriedades de flexão estática (Módulo de Elasticidade - MOE e Módulo de Ruptura - MOR) e Compressão Axial das fibras. As árvores de maior idade (166 meses) e que sofreram dois desbastes apresentaram as melhores propriedades de flexão estática e compressão axial.

Parâmetros dendrométricos e correlações com propriedades tecnológicas em um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis

A qualidade da madeira aparentemente está associada às características dendrométricas, que por sua vez são influenciadas pelas condições de crescimento. Os objetivos deste estudo foram a caracterização dendrométrica e a realização de correlações de Pearson entre alguns parâmetros tecnológicos da madeira do híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis sob três estratos silviculturais. Os dados dendrométricos foram analisados mediante a análise de regressão. Os resultados mostraram que o híbrido apresenta comportamento similar ao das demais madeiras da mesma espécie que cresceram em outras regiões, destacando-se a espessura do alburno no E1 (talhadia simples, 70 meses e com um desbaste), com pouca variação ao longo do fuste. Todas as árvores apresentaram, em geral, baixa conicidade ao longo do fuste e baixo volume de casca entre os estratos. Na correlação de Pearson foram avaliados entre si nove parâmetros dendrométricos, sete físicos e três mecânicos, longitudinalmente em seções de 3 m e na posição medula-casca nas duas primeiras toras. Os coeficientes encontrados demonstram haver fortes correlações entre as propriedades, destacando-se a densidade básica em relação às demais características e o coeficiente de anisotropia, ambas importantes no processo de desdobro e secagem da madeira. Não houve correlações significativas nas contrações lineares e volumétricas ao longo do comprimento do fuste. A variação radial mostrou boas correlações entre todas as propriedades mecânicas avaliadas nas duas primeiras toras. Em contrapartida, as propriedades físicas avaliadas na posição radial não apresentaram correlações significativas.

Influência da arquitetura foliar de miniestacas na propagação clonal de Eucalyptus

Apesar do progresso da silvicultura clonal alcançado por meio da técnica de miniestaquia, pouco se avançou em relação às espécies recalcitrantes, sobretudo com relação ao manejo empregado em miniestacas. Com o objetivo de avaliar a influência da arquitetura de miniestacas na produção de mudas de quatro clones de Eucalyptus, foram realizadas avaliações nas três fases de produção de mudas: 1) Sobrevivência aos 30 dias em casa de vegetação, 2) Enraizamento aos 45 dias em casa de sombra; e 3) Aproveitamento final aos 60 dias na área de rustificação. A taxa de enraizamento foi determinada com base na taxa de sobrevivência aos 30 dias. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com arranjo de tratamento em esquema fatorial 3 x 4, sendo três tipos de arquitetura de miniestaca: 1) folha inteira (100%); 2) folha cortada (50%); e 3) miniestaca cortada em "árvore de natal" (folhas subapicais cortadas em ¾ e basais inteiras) e quatro clones de (Eucalyptus E. dunnii , E. saligna e dois de E. urophylla x E. globulus), com quatro repetições e 100 plantas por bloco. De acordo com os resultados, a produção de mudas foi afetada pelo tipo de arquitetura de miniestacas. A arquitetura que apresentou os melhores resultados nas avaliações foi "árvore de natal" e folha inteira.

Influência do sistema de corte basal de miniestacas na propagação clonal de híbrido de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus globulus subsp. maidenii

A técnica de miniestaquia permitiu o estabelecimento de florestas clonais em larga escala. Porém, pouco se avançou no seu manejo em viveiro para genótipos recalcitrantes. Assim, esse estudo teve como objetivo avaliar a influência do sistema de cortes na base de miniestacas na produção de mudas de um clone híbrido de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus globulus subsp. maidenii. Desta forma, foram realizadas três avaliações: 1) sobrevivência aos 30 dias em casa de vegetação; 2) enraizamento aos 45 dias em casa de sombra; e 3) aproveitamento final aos 60 dias na área de rustificação. O índice de enraizamento foi determinado com base no percentual de sobrevivência. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados constituído de três tratamentos: 1) miniestacas com corte na base perpendicular (testemunha); 2) miniestacas com corte na base em bisel (corte diagonal) e 3) miniestacas cortadas perpendicularmente, com três incisões longitudinais na base. Foram avaliadas quatro blocos de 228 plantas por bloco. Os resultados de enraizamento foram superiores a 80% nos melhores tratamentos e indicam que a propagação do clone via miniestaquia é viável, não apresentando comportamento recalcitrante. Os sistemas de corte basal das miniestaca em bisel e as incisões não favoreceram a formação de raízes.

ABOVEGROUND AND BELOWGROUND BIOMASS AND CARBON ESTIMATES FOR CLONAL EUCALYPTUS TREES IN SOUTHEAST BRAZIL

Eucalyptus plantations represent a short term and cost efficient alternative for sequestrating carbon dioxide from the atmosphere. Despite the known potential of forest plantations of fast growing species to store carbon in the biomass, there are relatively few studies including precise estimates of the amount of carbon in these plantations. In this study it was determined the carbon content in the stems, branches, leaves and roots of a clonal Eucalyptus grandis plantation in the Southeast of Brazil. We developed allometric equations to estimate the total amount of carbon and total biomass, and produced an estimate of the carbon stock in the stand level. Altogether, 23 sample trees were selected for aboveground biomass assessment. The roots of 9 of the 23 sampled trees were partially excavated to assess the belowground biomass at a singletree level. Two models with DBH, H and DBH2H were tested. The average relative share of carbon content in the stem, branch, leaf and root compartments was 44.6%, 43.0%, 46.1% and 37.8%, respectively, which is smaller than the generic value commonly used (50%). The best-fit allometric equations to estimate the total amount of carbon and total biomass had DBH2H as independent variable. The root-to-shoot ratio was relatively stable (C.V. = 27.5%) probably because the sub-sample was composed of clones. Total stand carbon stock in the Eucalyptus plantation was estimated to be 73.38 MgC ha-1, which is within the carbon stock range for Eucalyptus plantations.

CLONAL PROPAGATION OF NEEM (Azadirachta indica A. Juss.) VIA DIRECT AND INDIRECT IN VITRO REGENERATION

ABSTRACTThe study was conducted with shoot tip explants of neem (Azadirachta indica A. Juss) to identify a viable regenerative process. Shoot tips were obtained from neem embryos cultured alternatingly in DKW medium supplemented with BAP and medium without hormones. Initial shoot development was influenced by cotyledon presence. Basal callus, excised from in vitro stem base, also presented organogenic potential. In some cases, plant lines, obtained from each seed, presented different characteristics. The most common characteristic observed in vitro was callus formation at the stem base. However, the rarest characteristics were stem callus formation and leaf senescence. The regenerated shoot tips were further subculture and rooted on a medium supplemented with IBA so that complete plants could be obtained. The rooted plants were transplanted to a greenhouse and successfully acclimatized. No significant differences in in vivo development were observed between neem plants from callus and from shoot tip propagation.