ISOENZYMATIC POLYMORPHISM and ACTIVITY of PEROXIDASES of COMMON BEAN(Phaseolus vulgaris L.) UNDER SALINE STRESS

Uma das utilizações da técnica de cultura de tecidos para o melhoramento vegetal é a identificação de linhas de células que apresentem tolerância ao estresse salino. Para se estudar os mecanismos bioquímicos envolvidos na expressão genética da tolerância a salinidade, calos oriundos de eixos embrionários de quatro cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.; cultivares IAC - carioca, IAPAR 14, JALO-EEP 558, BAT - 93), foram cultivados em meio sólido Murashige & Skoog (1962), suplementado com NaCl nas concentrações de 0, 20, 40, 60 e 80 mM. Após 14 dias de incubação, os calos foram coletados e analisados quanto aos padrões isoenzimáticos e de atividade das peroxidases. Os cultivares BAT e IAPAR apresentaram duas zonas de atividade em comum na região anódica e apenas uma zona enzimática específica a cada um deles (migração mais rápida).Possivelmente as duas zonas anódicas intermediárias sejam produtos do mesmo loco enzimático, porém com alelos diferentes, consequentemente diferentes mobilidades eletroforéticas. O cv. JALO apresentou duas zonas anódicas de atividade em comum com os cultivares IAC e IAPAR com uma zona anódica exclusiva de migração mais lenta, a qual apresentou atividade mais intensa de todos os cultivares analisados. Este cultivar revelou ainda uma zona catódica provavelmente dimérica e heterozigota nos indivíduos de todos os tratamentos aplicados. Provavelmente, esta é a mesma zona que ocorre em homozigose com fixação do alelo lento para os indivíduos de todos os tratamentos efetuados nos cultivares BAT e IAPAR. O cv. IAC apresentou duas bandas anódicas em comum com os cv. IAPAR e JALO. Apresentou também a banda anódica mais rápida em comum com o cv. IAPAR e uma banda anódica exclusiva de migração mais lenta. Curiosamente, os indivíduos deste cv. mantidos em meio suplementado com 20 mM de NaCl não apresentaram atividade nas três zonas anódicas mais lentas. Ocorreu no cv. IAC uma única zona de atividade catódica, dimérica e heterozigota para os indivíduos provenientes de todos os tratamentos, composta provavelmente de dois alelos diferentes da zona correspondente ao cv. JALO. Amostras provenientes dos tratamentos 40 e 60 mM de NaCl, desta zona catódica, apresentaram maior atividade enzimática. A análise da atividade da peroxidase no extrato bruto, revelou que os cultivares responderam diferentemente ao aumento da concentração salina no meio de cultura, com aumento pronunciado dessa atividade nos cultivares IAC e JALO.

COMPORTAMENTO DO NONI À SALINIDADE DA ÁGUA DE IRRIGAÇÃO EM SOLO COM BIOFERTILIZANTE BOVINO1.

O excesso de sais no solo e em águas utilizadas para irrigação podem provocar perdas significativas de crescimento e de produção em plantas cultivadas. Dentre algumas alternativas para redução dos efeitos negativos dos sais às plantas em áreas cultivadas, a utilização do biofertilizante fermentado vem sendo explorada no cultivo de hortaliças e frutíferas irrigadas com água salina. Nesse sentido, o trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento do noni à salinidade da água de irrigação em substrato sem e com biofertilizante bovino. Os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso, com quatro repetições, utilizando o arranjo fatorial 5 x 2, correspondente a cinco níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (0,5; 1,5; 3,0; 4,5; 6,0 dS m-1), em substratos com e sem biofertilizante bovino. Foram avaliados: altura de plantas, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, matéria seca da parte aérea e consumo hídrico. Todas as variáveis avaliadas foram influenciadas negativamente pelo incremento de sais na água de irrigação, mas sempre com menor intensidade nos tratamentos com biofertilizante bovino. O biofertilizante não elimina, mas atenua os efeitos negativos dos sais às plantas de noni.

Análise funcional das proteínas desacopladas mitocondriais de plantas utilizando RNA-seq e mutantes de inserção

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Respostas bioquímicas e fisiológicas de plantas jovens de cana-de-açúcar sob diferentes concentrações de NaCl no solo

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Fisiologia e bioquímica do tomateiro submetido à irrigação salina parcial do sistema radicular

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Alterações morfofisiológicas e moleculares em resposta a estresses abióticos em mamona (Ricinus communis L.)

The use of fossil fuels has been considered one of reason for the increase of pollution in the atmosphere and it may be related to the climate changes. Then, the research of the new sources of fuels will be important. Considering this, the use of biodiesel has been considered not as bad as petrol. The castor bean (Ricinus communis L.) is an important oilseed, which belongs to Euphorbiaceae family, and the oil found in the seed has important characteristics for biodiesel. This plant is considered as “rustic” as it does not need so much water for its development and oil production. Due to this, this plant has been considered to be ideal in semi-arid regions, such as the Northeast of Brazil. The aim of his study is to better understand the responses to abiotic stresses (drought and salinity) from castor bean plants using morphological, physiological and molecular tools. In order to do this, the castor bean plants were subjected to salt stress (50, 100, 150 and 200 mM NaCl) in a controlled environment and drought stress (5, 10, 15 days and 10 days cyclic). After these treatments, these plants were subjected to different analyzes: a) the expansion and retention of water from leaves; b) anatomy using leaves and roots. Based on these results, we found that castor suffered decrease in leaf area with increase drought stress, however restricted water loss, probably by accumulation of compatible solutes in the leaves. The anatomy data showed modifications in the vascular system. These modifications observed suggested that castor bean plant may be resistant to stress as it was verified in 5 days of drought as well as in 100 mM NaCl. In both conditions, these plants were fine. Probably these plants keep some solutes in the cell and then maintain the cell tugor. The data obtained in this study gave a better idea how castor bean plant responds to abiotic stress conditions - drought and salt stress

Efeito do estresse hídrico e salino na germinação e vigor de sementes de maxixe

The objective of this work was to evaluate the germination and vigor of two lots of gherkin seeds in different osmotic potentials using polyethylene glycol (PEG 6000) and sodium chloride (NaCl). Seeds of the 'North' cultivar were sown in germitest paper moistened in solutions of polyethylene glycol and sodium chloride in osmotic potentials of 0, -0.3, -0.6 and -0.9MPa. The experimental design was completely randomized in a factorial 2x4 design (solutions x osmotic potential), with four replications. Seed vigor was evaluated by the germination test, first germination count, length and dry weight of root and hypocotyl. It is concluded that the reduction in osmotic potential from -0.3MPa induced by PEG 6000 and NaCl reduces the germination and vigor of gherkin's seeds. The osmotic stress induced by PEG 6000 produced more severe effects than saline in physiological quality of gherkin's seeds.

Influência do estresse nutricional programado na composição da microalga isochrysis galbana

Global warming due to Greenhouse Gases (GHG) emissions, especially CO2, has been identified as one of the major problems of the twenty-first century, considering the consequences that could represent to planet. Currently, biological processes have been mentioned as a possible solution, especially CO2 biofixation due to association microalgae growth. This strategy has been emphasized as in addition to CO2 mitigation, occurs the production of biomass rich in compounds of high added value. The Microalgae show high photosynthetic capacity and growth rate higher than the superior plants, doubling its biomass in one day. Its culture does not show seasons, they grow in salt water and do not require irrigation, herbicides or pesticides. The lipid content of these microorganisms, depending on the species, may range from 10 to 70% of its dry weight, reaching 90% under certain culture conditions. Studies indicate that the most effective method to promote increased production of lipids in microalgae is to induce stress by limiting nitrogen content in the culture medium. These evidences justify research continuing the production of biofuels from microalgae. In this paper, it was studied the strategy of increasing the production of lipids in microalgae I. galbana with programmed nutritional stress, due to nitrogen limitation. The physiological responses of microalgae, grown in f / 2 with different concentrations of nitrogen (N: P 15,0-control, N: 5,0 P and N: P 2,5) were monitored. During exponential phase, results showed invariability in the studied conditions. However the cultures subjected to stress in stationary phase, showed lower biomass yields. There was an increase of 32,5% in carbohydrate content and 87.68% in lipids content at N: P ratio of 5,0 and an average decrease of 65% in protein content at N: P ratios of 5, 0 and 2.5. There were no significant variations in ash content, independently of cultivation and growth phase. Despite the limitation of biomass production in cultures with N: P smaller ratios, the increase of lipid accumulation highest lipids yields were observed as compared to the control culture. Given the increased concentration of lipids associated to stress, this study suggests the use of microalgae Isochrysis galbana as an alternative raw material for biofuel production

Estresse mineral induzido por fertilizantes potássicos em plantas de beringela (Solanum melogena L.) e seu efeito sobre parâmetros agronômicos e metabólicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estresse hídrico induzido por soluções de peg e de nacl na germinação de sementes de nabiça e fedegoso

The plants are subject to the conditions of multiple stresses, such as water and salt stress, which limit their development and their chances of survival. Aware of the factors that control seed germination can generate support for management strategies of weed species. The objective of this study was to evaluate the possible effects of water stress caused by PEG and NaCl solutions on germination of wild Raphanus raphanistrum and Senna obtusifolia seeds. The seeding was done with four repetitions of 50 seeds on moistened paper with solutions of polyethylene glycol (PEG 6000) and NaCl at osmotic potentials of 0.0, -0.2, -0.4 and -0.8 MPa. The germination test was conducted at 25 degrees C in the presence of light, evaluating the first test score to seven days after sowing, and weekly, germination (normal seedlings) until 35 days; it was also calculated the index germination rate. The results allowed the conclusion that water stress by PEG causes a greater reduction in force, speed of germination and accumulated germination of seeds of Raphanus raphanistrum and Senna obtusifolia seeds. The Senna obtusifolia was more tolerant to water stress.

Estresse térmico no acúmulo de prolina livre de plântulas de guandu oriundas de sementes tratadas com poliaminas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Metagenoma de comunidades microbianas expostas à radiação natural e a metais

Many species have specialized to live in the most varied existing environments showing the remarkable adaptability of the microbial world the most diverse physicochemical conditions. Environments exposed to natural radiation and metals are scarce around the world, presenting a microbiota still unknown. With a total number estimated between 4 and 6 x 1030 microrganisms on earth, they constitute an enormous biological and genetic pool to be explored. Metagenomic approach independent of cultivation, provides a new form to access to the potential genomic environmental samples becoming a powerful tool for the elucidation of ecological functions, metabolic profiles, as well as to identify new biomolecules. In this context, the genetic material of environmental soil and water samples from Açude Boqueirao Parelhas-RN, under the influence of natural radiation and the presence of metals, was extracted, pirosequencing and the generated sequences were analyzed by bioinformatics programs (MG-RAST and STAMP). Taxonomic comparative profiles of both samples showed high abundance of Domain Bacteria, followed by a small portion attributable to Eucaryota Domains, Archaea and Viruses. Proteobacteria, Actinobacteria and Bacterioidetes phyla showed the greater dominance in both samples. Important genera and species associated with resistance to various stressors found in region were observed. Sequences related to oxidative and heat stress, DNA replication and repair, and resistance to toxic compounds were observed, suggesting a significant relationship between the microbiota and their metabolic profile, influenced by regional environmental variables. The results of this study add valuable and unpublished data on the composition of microbial communities in these regions

Influencia de las condiciones del estrés salino sobre un cultivar resistente y un cultivar susceptible de Lotus tenuis al estado vegetativo

Resumen: Lotus tenuis es una leguminosa perenne, naturalizada en los campos bajos de la Cuenca del Salado. Es una especie alógama y presenta una alta variabilidad genética (Andrés A., and Rosso 2007), que le permite crecer y desarrollarse en distintas condiciones ambientales (Goldberg, E.E. et al 2010). Son pocas las especies de relevancia agrícola capaces de crecer bajo condiciones que combinan inundación y salinidad (Escaray 2007). Se ha demostrado la existencia de poblaciones de L. tenuis con diferentes niveles de tolerancia a distintos niveles de inundación y salinidad (Teakle, N.L. et al 2010; Striker et al. 2012). La tolerancia a la salinidad se define como la habilidad de una planta para crecer y completar su ciclo de vida en un medio que contiene altas concentraciones de sal. Debido a esto surgió mi interés por profundizar en el estudio de esta especie y su posible adaptación a suelos con problemas de salinidad. Se trabajo con dos familias de medios hermanos (FMH) de L. tenuis caracterizadas como tolerantes o susceptibles a salinidad provenientes del programa de mejoramiento genético del INTA Pergamino. Se utilizaron 550 plantas de cada genotipo que fueron sometidas a dos tratamientos salinos. Las plantas se colocaron de a cinco en macetas (20 cm. de diámetro) en invernáculo, se las dividió en: dosis 1 (9 repeticiones), fueron regadas con una solución 75mM de cloruro de sodio (NaCl), dosis 2 (9 repeticiones) regadas con una solución 150 mM NaCl, y un grupo testigo control para cada genotipo (4 repeticiones) regado sin NaCl. El tratamiento salino se aplicó durante 62 días hasta la aparición de la primera flor. Se determinó producción de biomasa de parte aérea (tallos mas hojas). También se determinó porcentaje de materia seca, por secado a 65ºC hasta peso constante de tallo más hojas, corona más raíz, longitud de tallo y raíz, y número de ramificaciones del tallo. Los resultados analizados muestran que la FMH 490 o tolerante posee mayor desarrollo en todas las variables analizadas y en todas las condiciones ensayadas excepto en longitud de raíz y corona. Pero, al sufrir el estrés los porcentajes de reducción en esta FMH que se observan son similares a los porcentajes de reducción observados en la FMH 2241 e incluso, para algunas variables el genotipo susceptible 2241 presentaba menores pérdidas frente al estrés recibido (MS por planta corona y raíz, Biomasa por planta corona y raíz, largo de tallo y Grs de tallo por planta.). El efecto de la salinidad fue igual o similar entre ambas isolíneas, por lo que la que presentaba mayor crecimiento produjo mayor biomasa en condiciones de estrés salino que la de menor crecimiento. La tolerancia al estrés salino fue similar en ambos genotipos, solo que una presentó más desarrollo que la otra. El análisis de las variables estudiadas mostró que en este ensayo el crecimiento de las plantas tiende a disminuir al aumentar la dosis de NaCl y que, a igualdad de dosis, los parámetros de crecimiento evaluados fueron mayores en el genotipo tolerante.

Influencia de las condiciones del estrés salino sobre parámetros de crecimiento de un cultivar tolerante y un cultivar susceptible de Lotus tenuis al estado vegetativo : ciclo 2013

Resumen: Lotus tenuis es una valiosa leguminosa forrajera naturalizada en la Pampa Deprimida. Presenta una reconocida tolerancia al anegamiento y a la salinidad, postulándose como una especie clave para la producción ganadera de la zona. El objetivo del trabajo fue evaluar la influencia del estrés salino en el crecimiento vegetativo de dos familias de medios hermanos de L. tenuis, una reconocida como tolerante a la salinidad y la otra como susceptible. El ensayo se realizó bajo invernáculo en macetas con cinco plantas cada una. Se llevaron a cabo tres tratamientos, uno control y dos salinos con 75mM y 150mM NaCl desde la cuarta hoja pentafoliada desplegada hasta la aparición de la primera flor. Se tomaron datos de temperatura, actividad eléctrica del suelo y radiación. En total se analizaron ocho variables (% de materia seca (MS) en tallo y hoja, y en corona y raíz; MS de tallo y hoja, y de corona y raíz; MS de tallo y de hoja; relación MS aérea/MS radicular y MS tallo/MS hoja) a través de análisis de varianzas y LSD Fisher (p < 0,05) comparando entre genotipos y entre dosis. Se encontró interacción entre los factores en dos variables, % MS en corona y raíz, y en MS de tallo. Con respecto a las dosis se encontraron diferencias significativas para todas las variables, mientras que para el genotipo solo ocurrió en tres variables, MS de tallos y hojas, relación MS aérea/MS radicular, y MS de hojas. Frente a las dosis salinas se redujo la producción de MS y solo aumentó el % de MS. Para evaluar la performance de cada genotipo frente al estrés salino, se calculó expresando en porcentaje, la respuesta de cada uno en las dosis salinas frente a los tratamientos testigos. Evaluando la performance de estos genotipos, se considera que se deberían buscar líneas con un mejor comportamiento frente a la salinidad para los programas de mejoramiento forrajero de esta especie.

Estudio de genes de la familia MYB relacionados con la tolerancia al estrés salino en Lotus spp

Resumen: El género Lotus comprende alrededor de 100 especies anuales y perennes distribuidas en todo el mundo. Algunas de las especies de Lotus muestran un gran potencial para la adaptación a estreses abióticos. Entre estas especies se encuentra Lotus tenuis, especie herbácea, que se encuentra naturalizada en los bajos salinos alcalinos de la Pampa Deprimida hace más de 50 años y es muy valorada como forrajera en los sistemas ganaderos. Como características principales se encuentra la variabilidad genética de sus poblaciones, la plasticidad genotípica de las plantas, su tolerancia al anegamiento y a la salinidad. Teniendo en cuenta la importancia de los daños causados por el estrés en las plantas, sería de gran utilidad comprender cuales son los mecanismos moleculares a través de los cuales las plantas detectan el estrés y transducen la señal dentro de las células para generar respuestas adaptativas y de esta manera poder diseñar estrategias que permitan mejorar la tolerancia al estrés de los cultivos. Uno de los mecanismos de la regulación de la expresión génica es a través de los factores de transcripción (FT). Estos, entre otras funciones, regulan las respuestas adaptativas, por eso sería importante conocer cuáles son los genes involucrados en estas respuestas. Varias familias de FT se encuentran involucradas en la respuesta al estrés abiótico en plantas, una de ellas es la familia de proteínas MYB, siendo esta una de las más numerosas en las plantas. El objetivo de este trabajo es identificar FT tipo MYB en L. tenuis y evaluar su relación con la respuesta adaptativa al estrés salino. Para este experimento se extrajo ADN de hojas de plantas que crecieron en condiciones normales y ARN de raíces de plántulas que permanecieron bajo condiciones de salinidad por 8 y 24 horas, de dos familias de medio hermano (FMH) de L. tenuis, una susceptible y otra tolerante a la salinidad. Se realizaron varias reacciones de PCR y RT-PCR, que arrojaron como resultado amplificación del fragmento genómico y del transcrito con el tamaño esperado. Una vez secuenciados estos fragmentos se determinó la presencia de FT tipo MYB en L. tenuis. Analizando los resultados preliminares de la expresión relativa de los genes MYB estudiados bajo condiciones de estrés salino, se observó expresión bajo condiciones de salinidad como en condiciones normales de crecimiento, lo que sugiere que estos genes no solo responden al estrés salino sino también a otros estreses o factores. Para el gen MYB 102_1420 se observó mayor expresión del tratamiento con solución salina a las 24 horas que a las 8 horas. Al comparar ambas FMH vemos que el comportamiento es similar. Para el gen MYB 102_950 se observó que la FMH susceptible bajo condiciones de salinidad a las 8 horas presenta mayor expresión que a las 24 horas, con la FMH tolerante sucede todo lo contrario. El estudio de la capacidad de adaptación y tolerancia a los distintos estreses y el control de las respuestas adaptativas por medio de los FT en L. tenuis permitirá contribuir a mejorar su adaptación en la Pampa Deprimida, y de esta manera poder identificar poblaciones aptas para ser cultivadas en suelos salinos.