四株海洋放线菌次级代谢产物的研究

本课题组自1999年以来，将培养条件优化、生物活性跟踪及化学跟踪技术应用到胶州湾海洋放线菌的次级代谢产物研究中，发现了一批具有生物活性的化合物，包括新型骨架等新颖结构的化合物。 本研究从海州湾分离出海洋放线菌172株，对其中70株菌的次级代谢产物进行了生物活性筛选和化学筛选，获得了它们对八种病原微生物的抑制活性数据。发现海州湾海洋放线菌对至少一种受试微生物具有拮抗能力的比例约为30%。从海洲湾分离到的海洋放线菌中筛选得到三株L083、L078和L158用于次级代谢产物的研究，同时本人又从合作实验室获得另一株海洋放线菌B7651，从这四株海洋细菌的发酵粗提物中共分离纯化得到26 个化合物， 其中10 个为新颖结构化合物。具体是，3-Hydroxy-6-[(Z)-3´-hydroxy-2´,4´-dimethyl-hept-4´-enoylamino]-2,4-dimethyl-5-oxo-hexanoic acid (4)，2-[5-(2-oxopropyl)tetrahydrofuran-2-yl]propanoic acid (5)，2-oxatricyclo-octane (10)，Huaiomycin (15)， 5-(6-hydroxy-6-methylheptyl)dihydrofuran-2(3H)-one (17), 6-Hydroxy-6-hydroxymethyl-6H-pyran-3-one (18), 1,6-dihydroxy-hex-3-ene-2,5—dione (19) (1’R, 2R, 4R)-2-(1-hydroxy-8-methylnonyl)-4-hydroxymethyl-butanolide (20) ， Bremeromycin A (22) ，Bremeromycin B (26)。生物活性实验结果表明Bremeromycin A (22)具有选择性的抗枯草杆菌(Bacillus subtilis ATCC 6051)活性和抗微藻Chlorella vulgaris活性。

铁对几种不同代谢类型微藻的生长和油脂积累的影响

由于化石能源储量的日益减少及其燃烧带来的环境污染问题，生物柴油的开发和应用受到广泛关注。微藻因其生长迅速，油脂含量高，被认为是制备生物柴油的理想原料，另外，同陆生油料植物相比，微藻，尤其海洋微藻培养还具有不与农业争耕地和淡水、不影响食物安全保障和破坏生境的优势。然而，由于生产成本较高，微藻生物柴油至今尚未实现商业化生产。大量研究表明，微藻油脂含量和干物质产量受环境条件调控。为优化培养条件，提高微藻的油脂产量，并探索与脂积累相关的某些代谢调控因子，本文研究了铁对三种微藻油脂积累和生长的影响。 首先建立了尼罗红染色、荧光分光光度法测定微藻油脂积累的简单、快速的方法，优化了染色后的小球藻C3和C7（Chlorella vulgaris）、球等鞭金藻（Isochrysis galbana）、三角褐枝藻（Phaeodactylum tricornutum）和莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）脂积累的测量条件。 海洋微藻小球藻C7属于绿藻门，以积累淀粉为主。在指数生长后期向培养基中补加Fe3+，可延长小球藻指数生长期，提高细胞终密度。处于指数生长后期的小球藻经离心收集、重新接种于新的高铁培养基中后，总脂含量能提高到干物质重的56.6%，是低铁培养基中小球藻的3至7倍。 球等鞭金藻属于金藻门，油脂是其贮藏物质的主要形式。在指数生长后期向培养基中补加Fe3+ 后，指数生长期延长，细胞终密度提高。将指数生长后期的球等鞭金藻重新接种于新的培养基中后，在高铁培基中的藻的总脂含量和细胞生长均高于在低铁培养基中的。 最后，研究了铁对淡水藻莱茵衣藻脂积累和生长的影响。指数生长后期的衣藻接种于无铁TAP培养基中后，利用荧光分光光度法测得的中性脂的积累量增加，生长速度下降；而重新接种于高铁培养基中后，脂积累量下降，生长加速。乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）催化脂合成的第一步反应，是调节脂合成速度的关键酶。本实验研究结果表明，生长在不同铁浓度条件下的衣藻ACCase基因的表达水平与细胞的分裂、生长相关。

Net primary productivity and spatial distribution of vegetation in an alpine wetland, Qinghai-Tibetan Plateau

To initially describe vegetation structure and spatial variation in plant biomass in a typical alpine wetland of the Qinghai-Tibetan Plateau, net primary productivity and vegetation in relationship to environmental factors were investigated. In 2002, the wetland remained flooded to an average water depth of 25 cm during the growing season, from July to mid-September. We mapped the floodline and vegetation distribution using GPS (global positioning system). Coverage of vegetation in the wetland was 100%, and the vegetation was zonally distributed along a water depth gradient, with three emergent plant zones (Hippuris vulgaris-dominated zone, Scirpus distigmaticus-dominated zone, and Carex allivescers-dominated zone) and one submerged plant zone (Potamogeton pectinatus-dominated zone). Both aboveground and belowground biomass varied temporally within and among the vegetation zones. Further, net primary productivity (NPP) as estimated by peak biomass also differed among the vegetation zones; aboveground NPP was highest in the Carex-dominated zone with shallowest water and lowest in the Potamogeton zone with deepest water. The area occupied by each zone was 73.5% for P. pectinatus, 2.6% for H. vulgaris, 20.5% for S. distigmaticus, and 3.4% for C. allivescers. Morphological features in relationship to gas-transport efficiency of the aerial part differed among the emergent plants. Of the three emergent plants, H. vulgaris, which dominated in the deeper water, showed greater morphological adaptability to deep water than the other two emergent plants.

Carbon dioxide dynamics and controls in a deep-water wetland on the Qinghai-Tibetan Plateau

To initially characterize the dynamics and environmental controls of CO2, ecosystem CO2 fluxes were measured for different vegetation zones in a deep-water wetland on the Qinghai-Tibetan Plateau during the growing season of 2002. Four zones of vegetation along a gradient from shallow to deep water were dominated, respectively by the emergent species Carex allivescens V. Krez., Scirpus distigmaticus L., Hippuris vulgaris L., and the submerged species Potamogeton pectinatus L. Gross primary production (GPP), ecosystem respiration (Re), and net ecosystem production (NEP) were markedly different among the vegetation zones, with lower Re and GPP in deeper water. NEP was highest in the Scirpus-dominated zone with moderate water depth, but lowest in the Potamogeton-zone that occupied approximately 75% of the total wetland area. Diurnal variation in CO2 flux was highly correlated with variation in light intensity and soil temperature. The relationship between CO2 flux and these environmental variables varied among the vegetation zones. Seasonal CO2 fluxes, including GPP, Re, and NEP, were strongly correlated with aboveground biomass, which was in turn determined by water depth. In the early growing season, temperature sensitivity (Q(10)) for Re varied from 6.0 to 8.9 depending on vegetation zone. Q(10) decreased in the late growing season. Estimated NEP for the whole deep-water wetland over the growing season was 24 g C m(-2). Our results suggest that water depth is the major environmental control of seasonal variation in CO2 flux, whereas photosynthetic photon flux density (PPFD) controls diurnal dynamics.

Controle de Meloidogyne javanica em tomate-salada e feijao-de-vagem com o cultivo previo de Crotalaria spectabilis.

O feijão-de-vagem é uma hortaliça severamente atacada por Meloidogyne javanica quando cultivada após o tomate-salada. Para avaliar a viabilidade de cultivo do feijão-de-vagem após o tomate-salada, cultivou-se a Crotalaria spectabilis, em faixas, por período de quatro meses, previamente ao cultivo do tomateiro. Faixas cultivadas com quiabeiro, antes do cultivo com tomate-salada, foram mantidas para comparação. Nas faixas cultivadas anteriormente com C. spectabilis, com os índices de multiplicação (IM) variando de 11 a 76 por parcela e os números de ovos do nematóide de 1.500 a 6.000 por planta, as produtividades foram de 2 a 26% maiores em cultivares de tomateiro e de 6 a 31,5% maiores em cultivares de feijão-de-vagem, em comparação com as produtividades obtidas nas faixas de quiabeiro, onde foram obtidos IM de 17 a 165 e números de ovos do nematóide que variaram de 7.200 a 19.000 por planta em cultivares de tomateiro e de feijão-de-vagem. O cultivo prévio da C. spectabilis por quatro meses é uma tecnologia viável para o controle de M. javanica, viabilizando a seqüência de cultivos com tomate-salada e feijão-de-vagem.

Processamento mínimo de beterraba.

2004

Processamento mínimo de mini beterraba.

2009

Consórcio de milho e feijão sob condicoes irrigadas e de sequeiro.

1993

Classificacao taxonomica, baseada na caracterizacao molecular, das estirpes de rizobio recomendadas para a culturas da soja e do feijoeiro.

As culturas da soja [Glycine max (L.) Merril] e do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) sao de grande importancia economica e social para o Brasil e ambas podem ser capazes de suprir suas necessidades do nutriente nitrogenio pela simbiose com bacterias da familia Rhizobiaceae. Para garantir a maximizacao do processo biologico, porem, deve-se proceder a inoculacao das sementes com estirpes de rizobio eficientes e competitivas, recomendadas pela pesquisa. No Brasil, sao comercializadas, anualmente, cerca de 13 milhoes de doses de inoculantes, sendo 99% destinadas a cultura da soja. Neste trabalho, determinou-se a posicao taxonomica das estirpes de rizobio recomendadas comercialmente para as duas culturas por duas tecnicas, o RFLP-PCR da regiao correspondente ao 16S rRNA (regiao conservada entre bacterias mas suficientemente variavel e carregando informacoes que permitem a determinacao das relacoes filogeneticas entre bacterias) e o sequenciamento parcial dos genes desta regiao. O sequenciamento parcial permitiu definir que duas das estirpes recomendadas para a cultura da soja, SEMIA 587 e SEMIA 5019, pertencem a especie Bradyrhizobium elkanii e as duas outras, SEMIA 5079 e SEMIA 5080, a especie B. japonicum. As duas estirpes recomendadas para a cultura do feijoeiro, SEMIA 4077 e SEMIA 4080, pertencem a especie Rhizobium tropici. As sequencias obtidas para essas estirpes foram depositadas no banco mundial de genes.

Program, abstracts and related documents.

The context: Soil biodiversity and sustainable agriculture; Abstracts - Theme 1: Monitoring and assessment: Bioindicators of soil health: assessment and monitoring for sustainable agriculture; Practical tools to measure soil health and their use by farmers; Biological soil quality from biomass to biodiversity - importance and resilience to management stress and disturbance; Integrated management of plant-parasitic nematodes in maize-bean cropping systems; Microbial quantitative and qualitative changes in soils under different crops and tillage management systems in Brazil; Diversity in the rhizobia associated with Phaseolus vulgaris L: in Ecuador and comparisons with Mexican bean rhizobia; Sistemas integrados ganadería-agricultura en Cuba; Soil macrofauna as bioindicator of soil quality; Biological functioning of cerrado soils; Hydrolysis of fluorescein diacetate as a soil quality indicator in different pasture systems; Soil management and soil macrofauna communities at Embrapa Soybean, Londrina, Brazil; Soil macrofauna in a 24 - year old no-tillage system in Paraná, Brazil; Invertebrate macrofauna of soils inpastures under different forms of management in the cerrado (Brazil); Soil tillage modifies the invertebrate soil macrofauna community; Soil macrofauna in various tillage and land use systems on an oxisols near Londrina, Paraná, Brazil; Interference of agricultural systems on soil macrofauna; Scarab beetle-grub holes in various tillage and crop management systems at Embrapa Soybean, Londrina, Brazil; Biological management of agroecosystems; Soil biota and nutrient dynamics through litterfall in agroforestry system in Rondônia, Amazônia, Brazil; Soil-C stocks and earthworm diversity of native and introduced pastures in Veracruz, Mexico; Theme 2 : Adaptive management: Some thoughts on the effects and implications of the transition from weedy multi-crop to wead-free mono-crop systems in Africa; Towards sustainable agriculture with no-tillage and crop rotation systems in South Brazil; Effect of termites on crusted soil rehabilitation in the Sahel; Management of macrofauna in traditional and conventional agroforestry systems from India with special reference to termites and earthworms; Adaptive management for redeveloping traditional agroecosystems; Conservation and sustainable use of soil biodiversity: learning with master nature!; Convergence of sciences: inclusive technology innovation processes for better integrated crop/vegetation, soil and biodiversity management; Potential for increasing soil biodiversity in agroecosystems; Biological nitrogen fixation and sustainability in the tropics; Theme 3: Research and innovation: Plant flavonoids and cluster roots as modifiers of soil biodiversity; The significance of biological diversity in agricultural soil for disease suppressiveness and nutrient retention; Linking above - and belowground biodiversity: a comparison of agricultural systems; Insect-pests in biologically managed oil and crops: the experience at ICRISAT; Sistemas agricolas micorrizados en Cuba; The effect of velvetbean (Mucuna pruriens) on the tropical earthworm Balanteodrilus pearsei: a management option for maize crops in the Mexican humid tropics; The potential of earthworms and organic matter quality in the rehabilitation of tropical soils; Research and innovation in biological management of soil ecosystems; Application of biodynamic methods in the Egyptian cotton sector; Theme 4: Capacity building and mainstreaming: Soil ecology and biodiversity: a quick scan of its importance for government policy in The Netherlands; Agrotechnological transfer of legume inoculants in Eastern and Southern Africa; Agricultura urbana en Cuba; Soil carbon sequestration for sustaining agricultural production and improving the environment; Conservation and sustainable management of below-ground biodiversity: the TSBF-BGBD network project; The tropical soil biology and fertility institute of CIAT (TSBF); South-South initiative for training and capacity building for the management of soil biology/biodiversity; Strategies to facilititate development and adoption of integrated resource management for sustainable production and productivity improvement; The challenge program on biological nitrogen fixation (CPBNF); Living soil training for farmers: improving knowledge and skills in soil nutrition management; Do we need an inter-governmental panel on land and soil (IPLS)? Protection and sustainable use of biodiversity of soils; Cases Studies -- Plant parasitic nematodes associated with common bean (Phaseolus vulgaris L.) and integrated management approaches; Agrotechnological transfer of legume inoculants in Eastern and Southern Africa; Restoring soil fertility and enhancing productivity in Indian tea plantations with earthworms and organic fertilizers; Managing termites and organic resources to improve soil productivity in the Sahel; Overview and case studies on biological nitrogen fixation: perspectives and limitations; Soil biodiversity and sustainable agriculture: an overview.

Resumos...

Análise proteômica de raízes de feijão (Phaseolus vulgaris) inoculadas com Rhizobium tropici. Teste para comprovar a eficiência do método de extração e determinação de ácido fítico em sementes de soja utilizado na Embrapa Soja. Auditoria de comunicação: avaliando os veículos de comunicação interna da Embrapa Soja. Utilização da técnica de espectrofotometria do infravermelho próximo (NIR) para análise discriminante dos ácidos graxos oléico e linoléico de genótipos de girassol. Análise da disponibilidade hídrica para a cultura da soja nas safras 2004/05 e 2009/10 em Londrina, PR . Calibração de psicrômetros para avaliações de potencial hídrico foliar. Avaliação de ácidos graxos da soja: grão inteiro, casca, cotilédones e hipocótilo. Variabilidade temporal da produtividade da soja após conversão do preparo convencional para o sistema plantio direto. COMUT na biblioteca da Embrapa Soja. EM DIA: Boletim interno compartilhando informações. Sistema Web para estimativas de perdas por seca na cultura da soja. Portais Web desenvolvidos no laboratório de Bioinformática da Embrapa Soja. Validação de um método para detecção e quantificação de soja cultivance® tolerante a herbicidas imidazolinonas por PCR . Índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) de cultivares de soja sob três níveis de disponibilidade hídrica no solo. Avaliação do fluxo de seiva em cultivares de soja em três níveis de disponibilidade hídrica no solo. A importância do controle de qualidade dos inoculantes. Comportamento exploratório de ninfas recém eclodidas de Edessa meditabunda (F.) (Heteroptera: Pentatomidae) sobre a superfície dos córions. Produção de brotos de soja da cultivar BRS 216. Teste de aceitabilidade de brotos de soja da cultivar BRS 216. Análise de lignina com diferentes massas de tegumento de soja utilizando método gravimétrico. Desenvolvimento e caracterização físico-química de biscoitos com farinha de soja orgânica de cultivares especiais para a alimentação humana. Análise sensorial de biscoitos com farinha de soja orgânica de cultivares especiais para a alimentação humana. Avaliação de genótipos de soja de diferentes grupos de maturação e resistência aos percevejos. Métodos químicos para extração de boro no solo. Abordagem computacional para a identificação de elementos cis-regulatórios no genoma da soja. Quebra de dormência em sementes de girassol silvestre utilizando ácido giberélico. Teor relativo de água em cultivares de soja sob três níveis de disponibilidade hídrica no solo. Soybean gene express: plataforma para análise de expressão diferencial em bibliotecas subtrativas de CDNA. Biologia e exigências térmicas do ácaro vermelho Tetranychus gigas. Características biológicas de Telenomus remus em diferentes hospedeiros após serem criados em de ovos de Anticarsia gemmatalis e Spodoptera frugiperda por uma geração. Enfoque sobre o plano de saúde dos empregados da Embrapa no contexto do pacote de benefícios sociais oferecidos pela empresa. Dinâmica populacional do ácaro verde Mononychellus planki em cultivares de soja. Envelhecimento, trabalho e tempo livre: elaborando projetos de vida. Teor de isoflavonas em vinte cultivares de soja semeadas em Londrina e Ponta Grossa. Utilização de Pseudomonas fluorescens no controle biológico de Macrophomina phaseolina. Algoritmo computacional para determinar o perfil mínimo de marcadores moleculares que discriminam um conjunto de cultivares. Qualidade física do solo em um sistema de integração lavoura-pecuária com diferentes pressões de pastejo. Diversidade de estirpes do gênero Burkholderia em solos do cerrado brasileiro baseado no sequenciamento do gene ribossomal 16S. Estudo da diversidade genética de isolados de Corynespora cassiicola (Berk. & M.A. Curtis) C.T. Wei.

Espécies florestais para produção de energia: resultados preliminares.

A Embrapa Amazônia Ocidental possui 7,5 hectares de plantios para teste das espécies Acacia mangium, Acacia auriculiformis, Sclerobium paniculatum (taxi-branco) e Bambusa vulgaris var. vitatta (bambu), que, em experimentos preliminares, mostram-se promissoras para produção de energia.

Avaliação de surtos de mosca-branca em áreas do sistema produtivo de melão, soja e feijão.

2000

Producao de sementes de feijao para pequenos produtores.

2001

Manejo da adubacao fosfatada corretiva para as culturas do milho e do feijoeiro irrigado em rotacao.

2001