Alterações fisiológicas causadas por fungicidas em soja infectada naturalmente por oídio

Soybean crop is substantially important for both Brazilian and international markets. A relevant disease that affects soybeans is powdery mildew, caused by fungus Erysiphe diffusa. The objective of this master’s thesis was to analyze physiological changes produced by fungicides in two greenhouse-grown soybean genotypes (i.e., Anta 8500 RR and BRS Santa Cruz RR) naturally infected with powdery mildew. A complete randomized block design was used with six replications in a 2x5 factorial arrangement. Treatments consisted of applications of Azoxystrobin, Biofac (fermented solution of Penicillium sp.), Carbendazim or Picoxystrobin fungicides, and a Control (no fungicide application). Three applications were performed in the experimental period, and each eventually represented a period of data collection. Gas exchanges, chlorophyll content, fluorescence of chlorophyll a and disease severity were measured twice a week. Dry grain mass production was measured at the end of the experiment. Areas under progression curve of variables were submitted to both ANOVA and Tukey’s test at 5% significance. Treatments Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had higher photosynthetic rates than Control in the second period, with genotype Anta having higher rate than Santa Cruz. Biofac had higher transpiration rate than Control in the second period, while Biofac and Picoxystrobin had higher figures in Santa Cruz in the third period. Carbendazim had greater stomatal conductance in Anta, whilst Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had greater values than Carbendazim in Santa Cruz. Biofac and Picoxystrobin had greater intercellular CO2 concentration in Santa Cruz. Azoxystrobin and Picoxystrobin had greater instantaneous water use efficiency than Control, with Anta being more efficient than Santa Cruz. Biofac and Picoxystrobin had greater intrinsic water use efficiency in Anta, while Carbendazim increased efficiency in Santa Cruz. Azoxystrobin, Biofac and Picoxystrobin had greater carboxylation efficiency than Control in the second period, with Anta being more efficient than Santa Cruz. Azoxystrobin and Biofac had greater contents of chlorophylls a, b and a+b than Control in the second period. Azoxystrobin had greater effective quantum yield than Control and Picoxystrobin. All treatments faced increasing disease severity over time, with Anta being less resistant than Santa Cruz. As for production, data showed that: (1) Santa Cruz was more productive than Anta, having the greatest dry grain mass with Carbendazim, and (2) Anta’s lower disease severity did not translate into higher productions. In conclusion, strobilurins (Azoxystrobin and Picoxystrobin) and Biofac performed similarly as to their physiological effects on soybeans; however, these effects did not lead to increased dry grain mass by the end of the experiment.

Efeitos do cobre na macrófita potamogeton pectinatus L. e sua possível utilização o monitoramento ou remediação de ambientes aquáticos contaminados por este metal

O cobre é um metal essencial para as plantas, porém considerado tóxico quando em elevadas concentrações na água. No caso de macrófitas aquáticas já foi demonstrado que este metal inibe o processo fotossintético e provoca alterações pigmentares. Neste contexto, expusemos (96h) a macrófita aquática Potamogeton pectinatus (L.) à diferentes concentrações de cobre 1, 10, 100 e 1000 µM para avaliar o potencial bioacumulador da planta, e às concentrações de 1, 10 e 100 µM de Cu para verificar os possíveis efeitos do metal na taxa fotossintética (24 e 96h) em diferentes intensidades luminosas (17, 100, 300 e 500 µmol/m2 /s), no teor pigmentar (96h) e no crescimento das macrófitas (30 dias). Para os experimentos de bioacumulação mantivemos um grupo de plantas controle (sem adição de cobre no meio), enquanto que para os outros testes mantivemos um grupo controle e um grupo em solução nutritiva de Hoagland 100%, que contem cobre e outros micronutrientes em concentrações ideais para sobrevivência e crescimento de P. pectinatus. Nossos resultados mostram que a macrófita P. pectinatus é capaz de acumular altas concentrações de cobre, sendo que este acúmulo aumenta com a elevação dos níveis do metal na água. Apesar de basicamente não haver diferença estatística entre a concentração do metal nos diferentes órgãos da planta, as raízes mostraram-se capazes de acumular mais cobre que as folhas e caule com base no fator de bioconcentração. Com relação aos teores de clorofila “a”, “b” e carotenoides, estes foram menores nas folhas das plantas controle em comparação com as plantas em solução de Hogland, mas esta diferença só foi significativa nas plantas expostas ao cobre, que apresentaram menor concentração dos teores pigmentares já à 1 µM de Cu. Quanto à fotossíntese, em 24h de exposição, novamente observamos um efeito negativo da ausência e presença de cobre nas concentrações de 1, 10 e 100 µM, bem como, um efeito da luminosidade, de forma que as plantas em solução de Hoagland apresentaram maior taxa fotossintética quando em 100 µmol/m2 /s. Em virtude de um aumento na respiração em 96h, a fotossíntese, quando ocorreu, foi menor que em 24h e não diferiu entre os grupos e luminosidade. Em relação ao crescimento, as plantas perderam biomassa, mas mantiveram seus comprimentos e apenas aquelas em solução de Hoagland aumentaram seu número de folhas. Ainda, verificou-se clorose e necrose nas plantas controle e expostas ao cobre. Diante do exposto, concluímos que a macrófita P. pectinatus acumula altas concentrações de cobre, principalmente na raiz, sendo capaz e refletir as concentrações do metal no meio. Esta condição, sugere seu uso no biomonitoramento e fitorremediação de locais contaminados por cobre. Por outro lado, elas mostram-se sensíveis ao metal pela redução no teor pigmentar e fotossíntese, sugerindo estes como mecanismos toxicidade do cobre.

Respostas ecofisiológicas de acessos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) sob deficit hídrico.

A mandioca é um alimentar tipicamente brasileiro, cultivada em várias regiões do País. Apesar de ser considerada uma planta tolerante ao deficit hídrico, sua produtividade é baixa sob certas condições edáficas e pluviométricas do Semiárido nordestino, onde é amplamente consumida na alimentação humana e animal. O objetivo deste estudo foi avaliar o crescimento inicial e a capacidade fotossintética sob déficit hídrico de dez acessos de Manihot esculenta do Banco Ativo de Germoplasma de Mandioca da Embrapa, para a identificação de materiais mais tolerantes à seca. O delineamento experimental foi realizado em blocos ao acaso, com quatro blocos por tratamento em esquema fatorial 2 (disponibilidade hídrica) x 10 (acessos), com espaçamento 0,9 m entrelinhas e 0,85 m entre plantas. O crescimento em altura foi avaliado aos 60 dias do plantio. O deficit hídrico foi induzido aos 120 dias do plantio com a suspensão da irrigação. A taxa fotossintética foi monitorada entre 90 e 111 dias após o início do deficit hídrico. Os genótipos GCP 01, 9624-09, 89, 279, Dourada, 785, 815, e cacau mostraram-se como os mais tolerantes à seca com base na menor diminuição da taxa fotossintética aos 90 dias de suspensão da irrigação, sendo os dois primeiros mais tolerantes que os acessos 163 e Formosa.

Crescimento inicial do pinhão-manso submetido a diferentes regimes hídricos em Latossolo Vermelho Distrófico.

2016

Eficiência fotossintética e consumo de água de Ipomoea triloba após aplicação de herbicidas

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a fluorescência através da taxa de transporte de elétrons, consumo de água e intoxicação de plantas de Ipomoea triloba após aplicação de quatro herbicidas de diferentes mecanismos de ação. Os herbicidas aplicados foram: glyphosate, haloxyfop-methyl, diuron e amicarbazone. A aplicação foi feita com auxílio de um pulverizador estacionário instalado em laboratório; após a aplicação dos tratamentos, as plantas foram mantidas em casa de vegetação. Foi avaliada a taxa de transporte de elétrons (ETR), o consumo de água e a intoxicação das plantas em vários períodos após o início do experimento. Os dados de ETR e fitointoxicação foram expressos em porcentagem da testemunha e submetidos à análise de variância e à comparação das médias. Quanto ao consumo de água, os dados foram acumulados e ajustados por modelos de regressão. Assim, pode-se dizer que o fluorômetro é uma ferramenta adequada para verificar a intoxicação antecipada em plantas de I. triloba tratadas com os herbicidas amicarbazone e diuron, visto que a inibição da ETR foi verificada antes de qualquer intoxicação visual sofrida por essas plantas; o consumo de água está relacionado diretamente com o transporte de elétrons, com exceção das plantas submetidas ao haloxyfop-methyl, que não sofreram interferência no transporte de elétrons, mas reduziram o consumo de água.

Eficiência fotossintética de cultivares de cana-de-açúcar e de diferentes espécies de plantas daninhas após a aplicação do diuron

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência fotossintética, através da taxa de transporte de elétrons, de seis espécies de plantas daninhas e três cultivares de cana-de-açúcar após aplicação do herbicida diuron em pós-emergência inicial. Os cultivares utilizados (PO8862, SP80-3280 e RB83-5486) foram cortados em gemas e plantados em vasos com capacidade de 12 litros. A semeadura das seis espécies de plantas daninhas - Brachiaria decumbens, Digitaria horizontalis, Panicum maximum, Ipomoea grandifolia, Ipomoea hederifolia e Merremia cissoides - foi realizada para obter 25 plantas por vaso. A aplicação do herbicida diuron em pós-emergência inicial das plantas daninhas e dos cultivares de cana-de-açúcar foi realizada na dose de 3,0 kg ha-1, com adição de 0,2% de surfatante. As avaliações da taxa de transporte de elétrons no fotossistema (ETR) das plantas após a aplicação foram realizadas com auxílio de um fluorômetro portátil. Para as espécies de plantas daninhas, a ETR foi avaliada após intervalos de 2, 4, 24, 48, 72, 96 e 144 horas após a aplicação. Quanto aos cultivares de cana-de-açúcar, os intervalos avaliados foram de 2, 24, 48, 72, 120, 168 e 240 horas após a aplicação. de maneira geral, as reduções dos valores da ETR indicaram o nível de sensibilidade dos diferentes cultivares de cana-de-açúcar e das diferentes plantas daninhas ao diuron, e a intoxicação foi detectada antes ou mesmo sem a presença dos sintomas. A classificação da sensibilidade dos cultivares de cana-de-açúcar foi em ordem decrescente: PO-8862, SP80-3280 e RB83-5486; para as plantas daninhas, as espécies mais sensíveis foram M. cissoides, I. grandifolia e I. hederifolia, seguidas das gramíneas D. horizontalis, P. maximum e B. decumbens.

Efeito do hexazinone isolado e em mistura na eficiência fotossintética de Panicum maximum

Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a velocidade e intensidade de ação do hexazinone isolado e em mistura com outros inibidores do fotossistema II, através da eficiência fotossintética de Panicum maximum em pós-emergência. O ensaio foi constituído de seis tratamentos: hexazinone (250 g ha-1), tebuthiuron (1,0 kg ha-1), hexazinone + tebuthiuron (125 g ha-1 + 0,5 kg ha-1), diuron (2.400 g ha-1), hexazinone + diuron (125 + 1.200 g ha-1), metribuzin (1.440 g ha-1), hexazinone + metribuzin (125 + 720 g ha-1) e uma testemunha. O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Após a aplicação dos tratamentos, as plantas foram transportadas para casa de vegetação sob condições controladas de temperatura e umidade, onde ficaram durante o período experimental, sendo realizadas as seguintes avaliações: taxa de transporte de elétrons e análise visual de intoxicação. A avaliação com o fluorômetro foi realizada nos intervalos de 1, 2, 6, 24, 48, 72, 120 e 168 horas após a aplicação, e as avaliações visuais, aos três e sete dias após a aplicação. Os resultados demonstraram diferença nos tratamentos, enfatizando a aplicação do diuron, que reduziu lentamente o transporte de elétrons comparado com os outros herbicidas e, em mistura com hexazinone, apresentou efeito sinérgico. Verificou-se com o uso do fluorômetro a intoxicação antecipada em plantas de P. maximum após a aplicação de herbicidas inibidores do fotossistema II de forma isolada e em mistura.

Respostas biométricas e fotossintética de plantas de milho a Pratylenchus spp. e avaliação da resistência de genótipos de milho e sorgo a esses nematóides e a Meloidogyne spp

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A new geological model of Cenozoic New Zealand suggests a complex phylogeographic history for New Zealand terrestrial taxa

The new model of North Island Cenozoic palaeogeography developed by Kamp et al. has a range of important implications for the evolution of New Zealand terrestrial taxa over the past 30 Ma. Key aspects include the prolonged isolation of the biota on the North Island landmass from the larger and more diverse greater South Island, and the founding of North Island taxa from the potentially unusual ecosystem of a small island around Northland. The prolonged period of isolation is expected to have generated deep phylogenetic splits within taxa present on both islands, and an important current aim should be to identify such signals in surviving endemics to start building a picture of the historical phylogeography, and inferred ecology of both islands through the Cenozoic. Given the potential differences in founding terrestrial species and climatic conditions, it seems likely that the ecology may have been very diferent between the North and South Islands. New genetic data from the 10 or so species of extinct moa suggest that the radiation of moa was much more recent than previously suggested, and reveals a complex pattern that is inferred to result from the interplay of the Cenozoic biogeography, marine barriers, and glacial cycles.

Wing shape as a potential discriminator of morphologically similar pest taxa within the Bactrocera dorsalis species complex (Diptera: Tephritidae)

Four morphologically cryptic species of the Bactrocera dorsalis fruit fly complex (B. dorsalis s.s., B. papayae, B. carambolae and B. philippinensis) are serious agricultural pests. As they are difficult to diagnose using traditional taxonomic techniques, we examined the potential for geometric morphometric analysis of wing size and shape to discriminate between them. Fifteen wing landmarks generated size and shape data for 245 specimens for subsequent comparisons among three geographically distinct samples of each species. Intraspecific wing size was significantly different within samples of B. carambolae and B. dorsalis s.s. but not within samples of B. papayae or B. philippinensis. Although B. papayae had the smallest wings (average centroid size=6.002 mm±0.061 SE) and B. dorsalis s.s. the largest (6.349 mm±0.066 SE), interspecific wing size comparisons were generally non-informative and incapable of discriminating species. Contrary to the wing size data, canonical variate analysis based on wing shape data discriminated all species with a relatively high degree of accuracy; individuals were correctly reassigned to their respective species on average 93.27% of the time. A single sample group of B. carambolae from locality 'TN Malaysia' was the only sample to be considerably different from its conspecific groups with regards to both wing size and wing shape. This sample was subsequently deemed to have been originally misidentified and likely represents an undescribed species. We demonstrate that geometric morphometric techniques analysing wing shape represent a promising approach for discriminating between morphologically cryptic taxa of the B. dorsalis species complex.

Genes and growth performance in crustacean species : a review of relevant genomic studies in crustaceans and other taxa

Global aquaculture has expanded rapidly to address the increasing demand for aquatic protein needs and an uncertain future for wild fisheries. To date, however, most farmed aquatic stocks are essentially wild and little is known about their genomes or the genes that affect important economic traits in culture. Biologists have recognized that recent technological advances including next generation sequencing (NGS) have opened up the possibility of generating genome wide sequence data sets rapidly from non-model organisms at a reasonable cost. In an era when virtually any study organism can 'go genomic', understanding gene function and genetic effects on expressed quantitative trait locus phenotypes will be fundamental to future knowledge development. Many factors can influence the individual growth rate in target species but of particular importance in agriculture and aquaculture will be the identification and characterization of the specific gene loci that contribute important phenotypic variation to growth because the information can be applied to speed up genetic improvement programmes and to increase productivity via marker-assisted selection (MAS). While currently there is only limited genomic information available for any crustacean species, a number of putative candidate genes have been identified or implicated in growth and muscle development in some species. In an effort to stimulate increased research on the identification of growth-related genes in crustacean species, here we review the available information on: (i) associations between genes and growth reported in crustaceans, (ii) growth-related genes involved with moulting, (iii) muscle development and degradation genes involved in moulting, and; (iv) correlations between DNA sequences that have confirmed growth trait effects in farmed animal species used in terrestrial agriculture and related sequences in crustacean species. The information in concert can provide a foundation for increasing the rate at which knowledge about key genes affecting growth traits in crustacean species is gained.

Reconciling folksonomic tagging with taxa for bioacoustic annotations

Acoustic sensors are increasingly used to monitor biodiversity. They can remain deployed in the environment for extended periods to passively and objectively record the sounds of the environment. The collected acoustic data must be analyzed to identify the presence of the sounds made by fauna in order to understand biodiversity. Citizen scientists play an important role in analyzing this data by annotating calls and identifying species. This paper presents our research into bioacoustic annotation techniques. It describes our work in defining a process for managing, creating, and using tags that are applied to our annotations. This paper includes a detailed description of our methodology for correcting and then linking our folksonomic tags to taxonomic data sources. Providing tools and processes for maintaining species naming consistency is critical to the success of a project designed to generate scientific data. We demonstrate that cleaning the folksonomic data and providing links to external taxonomic authorities enhances the scientific utility of the tagging efforts of citizen scientists.

Firmicutes dominate the bacterial taxa within sugar-cane processing plants

Sugar cane processing sites are characterised by high sugar/hemicellulose levels, available moisture and warm conditions, and are relatively unexplored unique microbial environments. The PhyloChip microarray was used to investigate bacterial diversity and community composition in three Australian sugar cane processing plants. These ecosystems were highly complex and dominated by four main Phyla, Firmicutes (the most dominant), followed by Proteobacteria, Bacteroidetes, and Chloroflexi. Significant variation (p , 0.05) in community structure occurred between samples collected from ‘floor dump sediment’, ‘cooling tower water’, and ‘bagasse leachate’. Many bacterial Classes contributed to these differences, however most were of low numerical abundance. Separation in community composition was also linked to Classes of Firmicutes, particularly Bacillales, Lactobacillales and Clostridiales, whose dominance is likely to be linked to their physiology as ‘lactic acid bacteria’, capable of fermenting the sugars present. This process may help displace other bacterial taxa, providing a competitive advantage for Firmicutes bacteria.

Genetic variation within two sympatric spotted gum eucalypts exceeds between taxa variation

Population substructure and hybridization, among other factors, have the potential to cause erroneous associations in linkage disequilibrium (LD) mapping. Two closely related spotted gum eucalypts, Corymbia variegata and C. henryi (Myrtaceae) occur in sympatry in the east coast of Australia and potentially interbreed. They are morphologically similar but are distinguished as separate species based on capsule and foliage size. To determine whether they hybridize in nature and its implications for LD mapping, we investigated the level of molecular divergence between the two species at two sympatric locations separated by 300 kilometres. Very few individuals of intermediate morphology were identified, despite the two species occurring only metres apart. Analysis of genetic structure using 12 microsatellite loci showed that genetic differentiation between populations of the same species at different locations (FST = 0.07 for both species; p = 0.0001) was significantly higher than that observed between species at each location (mean FST = 0.02 and 0.04 for Cherry tree and Bunyaville respectively; p = 0.0001; all Mann-Whitney U-test p ≤ 0.01). No species-specific alleles or significant allele frequency differences were detected within a site, suggesting recurrent local gene flow between the two species. The lack of significant allele frequency differences implies no population stratification along taxonomic lines. This suggested that there is little concern for cryptic hybridization when sampling from sites of sympatry for LD mapping.

Pyrrolizidine Alkaloids in Crotalaria Taxa from Northern Australia: Risk to Grazing Livestock.

Crotalaria species containing hepatotoxic pyrrolizidine alkaloids grow widely in pastures in northern Australia and have sporadically poisoned grazing livestock. The diverse Crotalaria taxa present in these pastures include varieties, subspecies, and chemotypes not previously chemically examined. This paper reports the pyrrolizidine alkaloid composition and content of 24 Crotalaria taxa from this region and assesses the risk of poisoning in livestock consuming them. Alkaloids present in C. goreensis, C. aridicola subsp. densifolia, and C. medicaginea var. neglecta lack the esterified 1,2-unsaturated functionality required for pyrrole adduct formation, and these taxa are not hepatotoxic. Taxa with high levels of hepatotoxic alkaloids, abundance, and biomass pose the greatest risk to livestock health, particularly C. novae-hollandiae subsp. novae-hollandiae, C. ramosissima, C. retusa var. retusa, and C. crispata. Other species containing moderate alkaloid levels, C. spectabilis and C. mitchellii, also pose significant risk when locally abundant.