Possible Host Adaptation as an Evolution Factor of Cowpea aphid-borne mosaic virus Deduced by Coat Protein Gene Analysis

Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV) causes major diseases in cowpea and passion flower plants in Brazil and also in other countries. CABMV has also been isolated from leguminous species including, Cassia hoffmannseggii, Canavalia rosea, Crotalaria juncea and Arachis hypogaea in Brazil. The virus seems to be adapted to two distinct families, the Passifloraceae and Fabaceae. Aiming to identify CABMV and elucidate a possible host adaptation of this virus species, isolates from cowpea, passion flower and C.hoffmannseggii collected in the states of Pernambuco and Rio Grande do Norte were analysed by sequencing the complete coat protein genes. A phylogenetic tree was constructed based on the obtained sequences and those available in public databases. Major Brazilian isolates from passion flower, independently of the geographical distances among them, were grouped in three different clusters. The possible host adaptation was also observed in fabaceous-infecting CABMV Brazilian isolates. These host adaptations possibly occurred independently within Brazil, so all these clusters belong to a bigger Brazilian cluster. Nevertheless, African passion flower or cowpea-infecting isolates formed totally different clusters. These results showed that host adaptation could be one factor for CABMV evolution, although geographical isolation is a stronger factor.

Efeito de revestimentos comestíveis na conservação de mamões minimamente processados

Avaliou-se o efeito de revestimentos à base de carboidratos nas características microbiológicas, físicas, físico-químicas e sensoriais de mamão Formosa minimamente processado (MP), armazenado sob refrigeração. Após tratamento com cloreto de cálcio, os frutos descascados e cortados foram imersos em soluções de amido de arroz (AA) 3%; alginato de sódio (AS) 0,5%; carboximetilcelulose (CMC) 0,25%, e armazenados a 5 ºC e 90% de UR. Os produtos foram avaliados nos dias 1, 3, 6, 9, 12 e 15. O uso de revestimentos à base de AA, AS e CMC em mamões MP resultou em menor contagem de coliformes totais que o controle. Mamões revestidos com AA e CMC apresentaram redução e aumento do processo respiratório, respectivamente. Os frutos revestidos apresentaram menores teores de sólidos solúveis e seus valores de pH se tornaram menores após o 9º dia de armazenamento. O uso da CMC como revestimento proporcionou, no 15º dia, maior firmeza da polpa. As variações nos parâmetros de cor (Luminosidade, Hue e Croma) não comprometeram a qualidade sensorial do mamão MP. Os atributos sensoriais dos mamões com revestimentos não diferiram do controle durante os 15 dias de estudo. Como a maioria dos efeitos positivos das coberturas ocorreu aos 12º e 15º dias e, considerando-se o custo da tecnologia e o preço dos revestimentos, a melhor opção, até 9 dias de armazenamento, consiste em apenas sanitizar os frutos, como feito no controle. Se o interesse for preservar a vida útil por um período maior, até 15 dias, os revestimentos utilizados podem ter resultados satisfatórios, desde que respeitadas as condições de estocagem utilizadas no estudo.

Transformation von Osteospermum ecklonis mit Konstrukten zur Induktion von Virusresistenz und Blühverfrühung

Für die Etablierung einer Transformationsmethode züchterisch relevanter Sorten von Osteospermum ecklonis (Kapmargerite) wurde zunächst ein geeignetes Protokoll für die Regeneration adventiver Sprosse aus vegetativem Gewebe entwickelt. Anschließend wurden Transformationen von Markergenen durch Kokultur mit Agrobacterium tumefaciens durchgeführt. Hierzu wurden Konstrukte verwendet, die das Gen für ß-D-Glucuronidase (GUS) enthielten und deren Expression in transgenen Pflanzen histochemisch nachgewiesen werden konnte. Kanamycinresistenz erwies sich als geeigneter Selektionsmarker für die Transformation. Es konnten von verschiedenen O. ecklonis Sorten GUS-transgene, nicht-chimäre Pflanzen regeneriert werden.Zur Erzeugung transgener Pflanzen mit dem Ziel der Resistenz gegen LMV (lettuce mosaic potyvirus, Salat Mosaik Virus) wurden drei Konstrukte verwendet. Das erste enthält die kodierende Sequenz der Virusproteine VPg, Pro und 6K2. Durch PCR-Mutation wurde die Proteinase-Schnittstelle zwischen 6K2 und VPg zerstört, sowie Start- und Stopcodon eingeführt. Die anderen LMV-abgeleiteten Konstrukte enthalten nicht translatierbare Fragmente des coat protein Gens in sense und antisense Orientierung.Außerdem wurde O. ecklonis noch mit dem Gen des mutmaßlichen Transkriptionsfaktor SPL3 aus Arabidopsis thaliana unter der Kontrolle eines konstitutiven Promotors transformiert. SPL3 ist an der Regulierung der Blüteninduktion in A. thaliana beteiligt.Regenerierte O. ecklonis wurden durch PCR mit konstruktspezifischen Primern auf Anwesenheit des Transgens und Kontamination durch A. tumefaciens überprüft.

Utilización de un Secadero Solar en el Proceso de Deshidratación

La propuesta tiene por objetivo realizar una revisión bibliográfica que permita establecer la viabilidad del proceso de deshidratación de papaya (Carica papaya L.) en un secadero solar y su proyección a otros productos agroalimentarios. Se pretende supervisar el comportamiento del aire caliente, dentro de la cámara de secado con respecto a temperatura y humedad relativa, mediante ubicación de sensores de forma distribuida en la cámara de secado y en su exterior. En paralelo se realizará un análisis de variables del producto: rendimiento, contenido de humedad inicial y final, influencia de la forma del producto, su distribución en el secadero y análisis sensorial. Los datos obtenidos de los procesos permitirán establecer un modelo de secado óptimo para la papaya. La deshidratación mediante secaderos solares es una oportunidad en zonas de producción de esta fruta, con elevada radiación solar, permitiendo la obtención de un producto más rentable (por el ahorro en insumos), de larga vida útil y buenas características organolépticas.

Interactions between water and triacylglycerols may explain faster aging rates in stored germplasm at low temperatures

The purpose of this research is to explore the extent and significance of possible interacting factors on the viability of stored germplasm. Our work begins with characterizing the kinetics of TAG and water phase changes in peanut (Arachis hypogaea) and Papaya (Carica papaya) seeds equilibrated to different water contents and stored at temperatures between -5 and -80°C. Water and TAG phase was measured using a Perkin Elmer Differential Scanning Calorimeter. Cytoplasm ultra-structure was visualized without chemical fixatives using low temperature scanning electron microscopy (cryo-SEM) performed with a Zeiss DSN 960 scanning microscope equipped with a Cryotrans CT-1500 cold plate (Oxford, UK).

Virus-encoded suppressor of posttranscriptional gene silencing targets a maintenance step in the silencing pathway

Certain plant viruses encode suppressors of posttranscriptional gene silencing (PTGS), an adaptive antiviral defense response that limits virus replication and spread. The tobacco etch potyvirus protein, helper component-proteinase (HC-Pro), suppresses PTGS of silenced transgenes. The effect of HC-Pro on different steps of the silencing pathway was analyzed by using both transient Agrobacterium tumefaciens-based delivery and transgenic systems. HC-Pro inactivated PTGS in plants containing a preexisting silenced β-glucuronidase (GUS) transgene. PTGS in this system was associated with both small RNA molecules (21–26 nt) corresponding to the 3′ proximal region of the transcribed GUS sequence and cytosine methylation of specific sites near the 3′ end of the GUS transgene. Introduction of HC-Pro into these plants resulted in loss of PTGS, loss of small RNAs, and partial loss of methylation. These results suggest that HC-Pro targets a PTGS maintenance (as opposed to an initiation or signaling) component at a point that affects accumulation of small RNAs and methylation of genomic DNA.

Posttranscriptional Gene Silencing in Transgenic Sugarcane. Dissection of Homology-Dependent Virus Resistance in a Monocot That Has a Complex Polyploid Genome1

RNA-mediated, posttranscriptional gene silencing has been determined as the molecular mechanism underlying transgenic virus resistance in many plant virus-dicot host plant systems. In this paper we show that transgenic virus resistance in sugarcane (Saccharum spp. hybrid) is based on posttranscriptional gene silencing. The resistance is derived from an untranslatable form of the sorghum mosaic potyvirus strain SCH coat protein (CP) gene. Transgenic sugarcane plants challenged with sorghum mosaic potyvirus strain SCH had phenotypes that ranged from fully susceptible to completely resistant, and a recovery phenotype was also observed. Clones derived from the same transformation event or obtained after vegetative propagation could display different levels of virus resistance, suggesting the involvement of a quantitative component in the resistance response. Most resistant plants displayed low or undetectable steady-state CP transgene mRNA levels, although nuclear transcription rates were high. Increased DNA methylation was observed in the transcribed region of the CP transgenes in most of these plants. Collectively, these characteristics indicate that an RNA-mediated, homology-dependent mechanism is at the base of the virus resistance. This work extends posttranscriptional gene silencing and homology-dependent virus resistance, so far observed only in dicots, to an agronomically important, polyploid monocot.

Intron insertion facilitates amplification of cloned virus cDNA in Escherichia coli while biological activity is reestablished after transcription in vivo.

Insertion of introns into cloned cDNA of two isolates of the plant potyvirus pea seedborne mosaic virus facilitated plasmid amplification in Escherichia coli. Multiple stop codons in the inserted introns interrupted the open reading frame of the virus cDNA, thereby terminating undesired translation of virus proteins in E. coli. Plasmids containing the full-length virus sequences, placed under control of the cauliflower mosaic virus 35S promoter and the nopaline synthase termination signal, were stable and easy to amplify in E. coli if one or more introns were inserted into the virus sequence. These plasmids were infectious when inoculated mechanically onto Pisum sativum leaves. Examination of the cDNA-derived viruses confirmed that intron splicing of in vivo transcribed pre-mRNA had occurred as predicted, reestablishing the virus genome sequences. Symptom development and virus accumulation of the cDNA derived viruses and parental viruses were identical. It is proposed that intron insertion can be used to facilitate manipulation and amplification of cloned DNA fragments that are unstable in, or toxic to, E. coli. When transcribed in vivo in eukaryotic cells, the introns will be eliminated from the sequence and will not interfere with further analysis of protein expression or virus infection.

Invasion of minor veins of tobacco leaves inoculated with tobacco mosaic virus mutants defective in phloem-dependent movement.

To fully understand vascular transport of plant viruses, the viral and host proteins, their structures and functions, and the specific vascular cells in which these factors function must be determined. We report here on the ability of various cDNA-derived coat protein (CP) mutants of tobacco mosaic virus (TMV) to invade vascular cells in minor veins of Nicotiana tabacum L. cv. Xanthi nn. The mutant viruses we studied, TMV CP-O, U1mCP15-17, and SNC015, respectively, encode a CP from a different tobamovirus (i.e., from odontoglossum ringspot virus) resulting in the formation of non-native capsids, a mutant CP that accumulates in aggregates but does not encapsidate the viral RNA, or no CP. TMV CP-O is impaired in phloem-dependent movement, whereas U1mCP15-17 and SNC015 do not accumulate by phloem-dependent movement. In developmentally-defined studies using immunocytochemical analyses we determined that all of these mutants invaded vascular parenchyma cells within minor veins in inoculated leaves. In addition, we determined that the CPs of TMV CP-O and U1mCP15-17 were present in companion (C) cells of minor veins in inoculated leaves, although more rarely than CP of wild-type virus. These results indicate that the movement of TMV into minor veins does not require the CP, and an encapsidation-competent CP is not required for, but may increase the efficiency of, movement into the conducting complex of the phloem (i.e., the C cell/sieve element complex). Also, a host factor(s) functions at or beyond the C cell/sieve element interface with other cells to allow efficient phloem-dependent accumulation of TMV CP-O.

Efecto del tratamiento de altas presiones hidrostáticas y del almacenamiento sobre la seguridad y la calidad nutricional, sensorial y funcional de smoothies como alternativa a las bebidas mixtas comerciales

El consumidor actual, cada vez más concienciado de la estrecha relación entre la alimentación y la salud, busca alimentos mínimamente procesados, apetecibles, de fácil consumo y con propiedades funcionales. En este sentido, las bebidas refrescantes mixtas y los smoothies suponen una opción para satisfacer estas necesidades. Además, la aplicación de tecnologías de conservación alternativas a la pasteurización tradicional, entre las que destacan las altas presiones hidrostáticas, constituye una revolución en la industria alimentaria, al obtenerse productos seguros que conservan las características funcionales, nutricionales y sensoriales de los alimentos frescos. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral consiste en la evaluación del efecto de las altas presiones hidrostáticas aplicadas a smoothies elaborados con leche de vaca y leche de soja así como su modificación durante la vida comercial, bajo la premisa de tratarse de una tecnología más idónea que la tradicional pasteurización con que se procesan los zumos y las bebidas refrescantes mixtas. El fin último es alcanzar un mayor grado de conocimiento en relación a estos nuevos productos y procesos con objeto de establecer futuras guías de normalización, ya que en la actualidad el reconocimiento legal no es claro ni preciso. Previamente se lleva a cabo un estudio de mercado y caracterización de veinticuatro bebidas refrescantes mixtas comerciales a base de fruta y leche o soja como base sobre la que desarrollar las formulaciones de smoothies. Para evaluar el efecto de las altas presiones se desarrollaron dos prototipos de smoothies mixtos con productos vegetales (naranja, papaya, melón y zanahoria) por su aporte de compuestos bioactivos con elevado potencial saludable, a los que se les añadió leche de vaca o leche de soja. Las bebidas elaboradas con leche de vaca fueron sometidas a dos intensidades de presión: 450 y 600 MPa, y las formuladas con leche de soja a 550 y 650 MPa. En todos los casos el tiempo y temperatura se mantuvieron constantes: 3 minutos y 20 ºC. Para comparar el impacto del tratamiento y del almacenamiento sobre las características evaluadas, los smoothies se sometieron paralelamente a un proceso convencional de pasteurización térmica a 80 ºC durante 3 minutos. También se ha considerado el efecto del almacenamiento en refrigeración a 4 ºC a lo largo de 45 días...

Desenvolvimento de filmes nanocompósitos de isolado protéico de corvina (micropogonias furnieri) e argila organofílica

O desenvolvimento de filmes e coberturas é um processo de transformação que utiliza polímeros capazes de formar uma matriz contínua. As proteínas de pescado apresentam propriedades que são vantajosas no preparo de biofilmes, como habilidade para formar redes, plasticidade e elasticidade, apresentando boa barreira ao oxigênio, mas sua barreira ao vapor de água é baixa devido à sua natureza hidrofílica. Estas propriedades podem ser melhoradas aplicando nanotecnologia, incluindo materiais como as nanoargilas. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver filmes nanocompósitos a partir de biopolímeros protéicos provenientes de isolados protéicos de corvina (Micropogonias furnieri) e argilas organofílicas. O isolado protéico de corvina (IPC) foi obtido utilizando processo de variação de pH para solubilizar e isolar proteína. Os filmes poliméricos foram desenvolvidos pela técnica de “casting”. Para o desenvolvimento de filmes nanocompósitos de isolado protéico de corvina (IPC) e montmorilonita foi executado um planejamento experimental de 3 níveis e 3 fatores com 3 réplicas no ponto central. Os resultados foram submetidos à metodologia de superfície de resposta (MSR) para estudar os efeitos simultâneos das variáveis independentes, concentração de IPC (IPC = 2; 3,5 e 5 g/100 g de solução filmogênica); concentração de montmorilonita (MMT = 0,3; 0,5 e 0,7 g/100 g de solução filmogênica); e plastificante glicerol (G = 25, 30 e 35 g/100 g de IPC em base seca) sobre as respostas resistência à tração (MPa), elongação (%), força na ruptura (N), permeabilidade ao vapor de água (g mm m-2 d -1 KPa-1 ) e solubilidade (%). O isolado protéico obtido de carne mecanicamente separada de corvina apresentou 97,87% de proteína (em base seca), boa capacidade de retenção de água e solubilidade. Os valores de resistência à tração variaram entre 7,2 e 10,7 MPa e os valores de elongação de 39,6 a 45,8%. Os valores encontrados para PVA no presente trabalho encontram-se entre 3,2 e 5,5 g mm m-2 d -1 KPa-1 . Os filmes nanocompósitos produzidos a partir de IPC e MMT foram promissores, do ponto de vista das propriedades mecânicas, aparência visual e fácil manuseio, bem como baixa permeabilidade ao vapor de água e a baixa solubilidade. Com relação às propriedades mecânicas, a concentração de IPC e MMT foi o principal fator que influenciou no desenvolvimento dos filmes nanocompósitos. O planejamento experimental utilizado determinou que 3,5 g de IPC; 0,5 g de MMT e 30 (g/100g de IPC) de glicerol seriam os parâmetros ideais para desenvolvimento de filmes nanocompósitos utilizando a técnica de “casting”. As coberturas de isolado protéico de corvina (IPC) e as coberturas de IPC e MMT foram aplicadas em mamão minimamente processado para avaliar sua vida- útil. O revestimento com cobertura de isolado protéico de corvina e montmorilonita aplicado em mamão minimamente processado apresentou menor perda de massa 5,26%, menor crescimento microbiano e menor diminuição de firmeza, luminosidade e pH conseqüentemente apresentou os melhores resultados na cobertura de mamão minimamente processado, quando comparados com a amostra controle sem cobertura.

Estudio de factibilidad técnico económico para la sostenibilidad de fincas diversificadas administradas por los excombatientes del FMLN en el cantón Santa Isabel del municipio de Guazapa, departamento de San Salvador.

En el Cantón Santa Isabel del Municipio de Guazapa, se ha implementado un proyecto de fincas diversificadas de ocho tipos de cultivo de frutas, siendo éstas la papaya, el jocote, la anona, limón pérsico, zapote, naranja, mango y níspero. Dicho proyecto está siendo administrado por los ex combatientes del FMLN, que obtuvieron propiedades a través del programa de transferencia de tierras quienes además fueron beneficiados por el Convenio celebrado entre El Salvador y el Reino de Bélgica, garantizándole la asistencia técnica y financiera al proyecto. Este informe pretende aportar criterios que faciliten la toma de decisiones a los propietarios de fincas diversificadas para darle el mantenimiento y desarrollo a dicho proyecto. A través de la investigación realizada se determinó que, no existe un marco teórico básico sobre la implementación de un modelo de fincas diversificadas de frutas, sin embargo ha generado expectativas para los propietarios de las fincas que dicho proyecto pueda ser rentable a corto y mediano plazo y autosostenible a largo plazo. Para el desarrollo de la investigación del proyecto denominado “Estudio de factibilidad Técnico-económico para la sostenibilidad de fincas diversificadas administradas por los ex combatientes del FMLN en el Cantón Santa Isabel del Municipio de Guazapa en el Departamento de San Salvador” fue necesario el diseño de encuestas y entrevistas dirigidas a los propietarios de fincas, al agrónomo encargado del proyecto y al asesor técnico. Así como también a los comerciantes y distribuidores de frutas de los diferentes mercados municipales. Obteniendo datos e información relevante para el desarrollo de la propuesta de este estudio se extrae los resultados que muestran la demanda que tendrán las frutas cultivadas en el proyecto así como también la oferta, el precio y la forma de comercialización que se da en el mercado. Se determinó que el proyecto de fincas diversificadas puede ser rentable y autosostenible si se cultivan dos manzanas de terreno con una distribución adecuada de los cultivos, los ingresos que se obtendrán a corto plazo ayudarán al funcionamiento de las fincas, a mediano plazo ayudarán al desarrollo del proyecto y los de largo plazo servirán para hacerlas autosostenibles, cabe mencionar que es necesario hacer uso de un financiamiento para impulsar el desarrollo de las fincas, además el proyecto fue evaluado con los métodos más conocidos para determinar si dicho proyecto es rentable, autosostenible y logrará mejorar la calidad de vida de los propietarios de fincas diversificadas y sus familias. Debido a que el proyecto tendrá un Valor Actual Neto de $ 35,412.76 en el año 9 y la recuperación de la inversión se obtendrá a partir del año 4, además la relación Beneficio/Costo es de $0.08.

Biodiesel production from Jathropha curcas l. oil using chemical or enzymatic catalysts

Doutoramento em Engenharia dos Biossistemas - Instituto Superior de Agronomia - UL

Natural parasitism of lepidopteran eggs by Trichogramma species (Hymenoptera: Trichogrammatidae) in agricultural crops in Minas Gerais, Brazil.

The genus Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) includes insect egg parasitoids that are widely used throughout the world as control agents of pest insects. The aim of this study was to identify the species of Trichogramma naturally associated with the eggs of lepidopteran pests of the following agricultural and horticultural crops: collards, Brassica oleracea L. (Brassicales: Brassicaceae); papaya, Carica papaya L. (Capparales: Caricaceae); tomato, Lycopersicon esculentum Mill. (Solanales: Solanaceae); cassava, Manihot esculenta Crantz (Malpighiales: Euphorbiaceae); banana, Musa sp. L. (Zingiberales: Musaceae); passion fruit, Passiflora sp. Degener (Malpighiales: Passifloraceae); sugarcane, Saccharum sp. L. (Poales: Poaceae); and corn (maize), Zea mays L. (Poales: Poaceae); and an invasive species (Sodom?s apple milkweed, Calotropis procera Aiton; Gentianales: Apocynaceae) in the semiarid region of Minas Gerais, Brazil. We report natural parasitism by Trichogramma in eggs of Agraulis vanillae vanillae (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae), Antichloris eriphia F. (Lepidoptera: Arctiidae), Danaus sp. (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae), Diatraea saccharalis F. (Lepidoptera: Crambidae), Erinnyis ello L. (Lepidopera: Sphingidae), and Protambulyx strigilis L. (Lepidopera: Sphingidae). In total, 2,242 specimens of Trichogramma were obtained, belonging to the species T. pretiosum Riley, T. manicobai Brun, Moraes & Soares, T. marandobai Brun, Moraes & Soares, and T. galloi Zucchi. These species of Trichogramma may be candidates for biological control programs of lepidopteran pests in the semiarid region of Minas Gerais and in other semiarid regions.