RT-PCR and Dot Blot hybridization methods for a universal detection of tospoviruses

Transcriptase reverse - polymerase chain reaction (RT-PCR) and dot blot hybridization with digoxigenin-labeled probes were applied for the universal detection of Tospovirus species. The virus species tested were Tomato spotted wilt virus, Tomato chlorotic spot virus, Groundnut ringspot virus, Chrysanthemum stem necrosis virus, Impatiens necrotic spot virus, Zucchini lethal chlorosis virus, Iris yellow spot virus. Primers for PCR amplification were designed to match conserved regions of the tospovirus genome. RT-PCR using distinct primer combinations was unable to simultaneously amplify all tospovirus species and consistently failed to detect ZLCV and IYSV in total RNA extracts. However, all tospovirus species were detected by RT-PCR when viral RNA was used as template. RNA-specific PCR products were used as probes for dot hybridization. This assay with a M probe (directed to the G1/G2 gene) detected at low stringency conditions all Tospovirus species, except IYSV. At low stringency conditions, the L non-radioactive probe detected the seven Tospovirus species in a single assay. This method for broad spectrum detection can be potentially employed in quarantine services for indexing in vitro germplasm.

Hipersensibilidade e necrose sistêmica em Nicotiana benthamiana transformada com o gene de resistência Sw-5 de tomateiro

O gene Sw-5 do tomateiro confere resistência a várias espécies de tospovírus e codifica uma proteína contendo domínios de ligação a nucleotídeos e repetições ricas em leucina. Tomateiros com Sw-5 exibem reações necróticas nas folhas inoculadas com tospovírus. Estas reações e a estrutura da proteína Sw-5 indicam que a resistência ocorre por meio do reconhecimento do patógeno e desencadeamento da resposta de hipersensibilidade. A capacidade de Sw-5 de conferir resistência a tospovírus em tabaco selvagem (Nicotiana benthamiana Domin.) foi avaliada em plantas transgênicas. Uma construção com a seqüência aberta de leitura de Sw-5 e sua região 3’ não-traduzida sob controle do promotor 35S do CaMV foi utilizada para transformação de N. benthamiana via Agrobacterium tumefaciens. Plantas de progênies R1 foram inoculadas com um isolado de tospovírus e avaliadas quanto à ocorrência de reação de hipersensibilidade e resistência à infecção sistêmica. Em uma progênie com segregação 3:1 (resistente:suscetível), foi selecionada uma planta homozigota e sua progênie avaliada quanto ao espectro da resistência a tospovírus. Plantas com o transgene exibiram resposta de hipersensibilidade 48 h após a inoculação, sendo resistentes à infecção sistêmica. O fenótipo da resistência foi dependente do isolado viral e um isolado de Tomato chlorotic spot virus (TCSV) causou necrose sistêmica em todas as plantas inoculadas, enquanto que isolados de Groundnut ringspot virus (GRSV) e um isolado relacionado a Chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV) ficaram restritos ao sítio de infecção. Comparações do espectro da resistência obtido neste trabalho com aquele observado em outros membros da família Solanaceae indicam que as vias de transdução de sinais e as respostas de defesa ativadas por Sw-5 são conservadas dentro desta família e polimorfismos genéticos nas vias de transdução de sinais ou em componentes das respostas de defesa podem resultar em diferentes níveis de resistência.

Etiology and epidemiology of Pythium root rot in hydroponic crops: current knowledge and perspectives

The etiology and epidemiology of Pythium root rot in hydroponically-grown crops are reviewed with emphasis on knowledge and concepts considered important for managing the disease in commercial greenhouses. Pythium root rot continually threatens the productivity of numerous kinds of crops in hydroponic systems around the world including cucumber, tomato, sweet pepper, spinach, lettuce, nasturtium, arugula, rose, and chrysanthemum. Principal causal agents include Pythium aphanidermatum, Pythium dissotocum, members of Pythium group F, and Pythium ultimum var. ultimum. Perspectives are given of sources of initial inoculum of Pythium spp. in hydroponic systems, of infection and colonization of roots by the pathogens, symptom development and inoculum production in host roots, and inoculum dispersal in nutrient solutions. Recent findings that a specific elicitor produced by P. aphanidermatum may trigger necrosis (browning) of the roots and the transition from biotrophic to necrotrophic infection are considered. Effects on root rot epidemics of host factors (disease susceptibility, phenological growth stage, root exudates and phenolic substances), the root environment (rooting media, concentrations of dissolved oxygen and phenolic substances in the nutrient solution, microbial communities and temperature) and human interferences (cropping practices and control measures) are reviewed. Recent findings on predisposition of roots to Pythium attack by environmental stress factors are highlighted. The commonly minor impact on epidemics of measures to disinfest nutrient solution as it recirculates outside the crop is contrasted with the impact of treatments that suppress Pythium in the roots and root zone of the crop. New discoveries that infection of roots by P. aphanidermatum markedly slows the increase in leaf area and whole-plant carbon gain without significant effect on the efficiency of photosynthesis per unit area of leaf are noted. The platform of knowledge and understanding of the etiology and epidemiology of root rot, and its effects on the physiology of the whole plant, are discussed in relation to new research directions and development of better practices to manage the disease in hydroponic crops. Focus is on methods and technologies for tracking Pythium and root rot, and on developing, integrating, and optimizing treatments to suppress the pathogen in the root zone and progress of root rot.

Évaluation de suppléments alimentaires pour deux espèces d’acariens prédateurs, Amblyseius swirskii et Neoseiulus cucumeris (Acari: Phytoseiidae) pour l’optimisation du contrôle biologique du thrips des petits fruits (Frankliniella occidentalis) en serriculture

Projet réalisé en cotutelle avec Jacques Brodeur et Les Shipp

Condutividade elétrica da solução nutritiva para o cultivo do crisântemo em vaso

Em se tratando do crisântemo de vaso, que constitui relevante contribuição à atividade de plantas ornamentais, ainda há necessidade de uma recomendação consistente sobre a condutividade elétrica (CE) da solução nutritiva para seu cultivo. Nesse sentido, realizou-se um experimento em ambiente protegido, objetivando avaliar o crescimento do crisântemo cv. Miramar cultivado em vaso, em função da CE da solução nutritiva e da lixiviação de sais do substrato. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições; os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 5 x 2, referentes aos valores de CE da solução nutritiva (2,1; 2,8; 3,5; 4,2; e 4,9 dS m-1), em substrato com e sem lavagem para lixiviação dos sais. O aumento da CE inibiu o crescimento e desempenho vegetativo, mas estimulou o diâmetro da haste. A lixiviação dos sais estimulou, exceto quanto ao diâmetro da haste, o maior crescimento avaliado pelas demais variáveis fitotécnicas. A CE de 2,1 dS m-1 possibilita a produção de crisântemo dentro de padrões qualitativos de comercialização, mediante lixiviação periódica do substrato.

Análise de crescimento do crisântemo de vaso, cultivar Puritan, irrigado em diferentes tensões de água em ambiente protegido

A irrigação é prática fundamental para o cultivo de crisântemo, porém seu manejo adequado tem sido negligenciado pelos produtores, resultando em prejuízos no crescimento vegetal e conseqüentes decréscimos na produtividade e na qualidade do produto final. Para melhorar a representatividade dos dados obtidos, o experimento foi desenvolvido na propriedade de um produtor tradicional, no Distrito de Holambra II, município de Paranapanema-SP (23º4'S e 49º00'W). O objetivo principal do trabalho foi identificar a tensão de água no substrato (potencial matricial) que resultasse em melhor crescimento e desenvolvimento do crisântemo em vaso, cultivar Puritan. Os tratamentos foram definidos por seis níveis de tensão de água no substrato: -2, -3, -4,- 6,-10 e -30 kPa. Conclui-se, que a melhor qualidade do crisântemo em vaso foi obtida nos potenciais de água no substrato de -2, -6 e -10 kPa e que a tensão de -30 kPa, embora tenha levado à redução na qualidade comercial do crisântemo, resultou em maior durabilidade pós- colheita.

Pontas de pulverização e eletrificação das gotas na deposição da calda em plantas de crisântemo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a deposição das gotas de pulverização, dotadas de carga elétrica (eletrostática), em comparação à técnica de pulverização convencional em crisântemo, com uso de diferentes pontas de pulverização. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente ao acaso, com oito tratamentos: combinação das pontas TXVK-3, AXI 110015, AXI 12002 TWIN e AXI 11003, com duas técnicas de pulverização (com e sem eletrostática), e quatro repetições. Cada repetição foi representada por 12 plantas, às quais foram afixados papéis do tipo mata-borrão na superfície abaxial e adaxial dos folíolos, e em duas posições da planta: ápice e base. Um corante marcador (Rodamina B) foi pulverizado na proporção de 5 g por 100 L d'água em cada um dos tratamentos. Os depósitos do marcador foram quantificados por fluorometria. As pontas com gotas de menor diâmetro mediano volumétrico (TXVK-3 e AXI 110015) apresentaram maiores depósitos na superfície abaxial da folha, quando se utilizou a pulverização eletrostática. Esse fato não foi observado, quando foram pulverizadas gotas com maior diâmetro mediano volumétrico e desprovidas de carga elétrica, nas diferentes partes da planta.

Desenvolvimento de plantas de crisântemo cultivadas em vaso em resposta a níveis de condutividade elétrica

Na floricultura, a competição por mercados é intensa e o diferencial de produtividade consiste no manejo nutricional adequado, por promover grande impacto sobre a qualidade, a produtividade e a longevidade das inflorescências e da planta. O presente trabalho teve o objetivo de avaliar os efeitos de níveis de condutividade elétrica (CE) no desenvolvimento de plantas de crisântemo (Dendranthema grandiflora Tzvelev.) em vaso sob cultivo protegido. O experimento foi conduzido no município de Paranapanema - SP. Usou-se o delineamento experimental de blocos casualizados com quatro repetições e parcelas divididas. As parcelas foram constituídas pelas épocas de amostragem, e as subparcelas, pelos diferentes níveis de CE, determinados na solução aplicada via água de irrigação: 1,42; 1,65; 1,89; 2,13 e 2,36 dS m-1 (fase vegetativa); 1,71; 1,97; 2,28; 2,57 e 2,85 dS m-1 (fase de botão). Determinaram-se, semanalmente, a altura da planta e o diâmetro do buquê, e a cada 14 dias, a área foliar e a fitomassa seca da parte aérea da planta. O tratamento, correspondente à aplicação de solução com CE de 2,13 dS m-1 na fase vegetativa e 2,57 dS m-1 na fase de botão, proporcionou melhor aspecto visual das plantas, além de apresentar maior valor de fitomassa seca da parte aérea, maior área foliar e melhores formação e coloração.

Determinação do ponto de colheita e indução à abertura floral do crisântemo cultivar White Polaris em diferentes concentrações de sacarose

Realizou-se pesquisa objetivando determinar o melhor entre quatro pontos de colheita da haste floral de crisântemos de maço do tipo pompom cv. White Polaris a concentração mais adequada de sacarose para tratamento de pulsing dessas hastes: estas foram colhidas em estufa de produção comercial, nos pontos preestabelecidos e transportadas para laboratório, onde foram totalmente imersas em água de torneira, à sombra, durante três horas. Selecionaram-se as hastes pela uniformidade do seu desenvolvimento e cortaram-nas sob água na base do caule, entre 50 e 60 cm, e identificadas, o que permitiu avaliar as mudanças morfológicas associadas às inflorescências individuais. As hastes foram distribuídas e mantidas nos diferentes tratamentos de pulsing durante 24 horas, à luz branca contínua de 1.500 lux, 60 a 90% de umidade relativa do ar e temperatura ambiente de 25 ± 2°C. Após o tratamento de pulsing, as hastes foram transferidas para água destilada, permanecendo por 10 horas sob luz branca contínua, nas mesmas condições de laboratório citadas. A vida floral em vaso começou a ser avaliada na instalação do experimento, após o tratamento de pulsing, e terminou quando as folhas e pétalas perderam a turgescência e o valor decorativo. As hastes colhidas em estádio de botão (25 e 50% de abertura das inflorescências apicais) não alcançaram o ponto de abertura adequado em nenhuma das seis concentrações de sacarose (0 a 146,07 mol/m³); as concentrações de 116,9 146,1 mol/m³, porém, estimularam, em geral, a abertura de botões. Os pontos de colheita 1 e 2 (100 e 75% de abertura das inflorescências apicais respectivamente) apresentaram bons resultados em todas as concentrações de sacarose.

Manutenção da qualidade e aumento da longevidade floral de crisântemo cv. White polaris

0 objetivo do trabalho foi determinar o melhor tratamento pós-colheita para manutenção floral e aumento da longevidade de crisântemo de maço do tipo pompom (Dendranthema grandiflorum (Ramat.) S. Kitamura) cv. White Polaris. Estabeleceu-se como ponto de colheita o momento em que as hastes apresentavam três inflorescências apicais com as pétalas externas em ângulo de 45° em relação à horizontal. Durante o ensaio em laboratório, as hastes, colhidas em estufa de produção comercial, após totalmente imersas em água de torneira, à sombra, durante três horas, foram cortadas sob água na base do caule entre 50 e 60 cm. As hastes foram distribuídas nos diferentes tratamentos de pulsing durante 24 horas, com luz contínua de 1.500 lux, 60 a 90% de umidade relativa do ar e temperatura ambiente de 25 ± 2°C. No primeiro experimento, testou-se a eficiência de 8-hidroxiquinolina (8-HQ) e tiabendazole (TBZ) como germicidas de manutenção da qualidade na solução de pulsing; testaram-se, também, dois reguladores de crescimento, a saber: ácido giberélico (GA3), 6-benzilaminopurina (6-BA) ou a mistura dos dois, com o objetivo de preservar a cor e a turgidez da folhagem. Os melhores resultados foram com 8-HQ (0,69 mol/m³) e GA3 (0,058 mo1/m³). No segundo experimento, avaliaram-se os seguintes inibidores de etileno: tiossulfato de prata (STS), nitrato de prata (AgNO3) e cloreto de cobalto (COC1(2)). A melhor resposta foi obtida com AgNO3 (2,9 e 4,4 mo1/m³).

Hipersensibilidade e necrose sistêmica em Nicotiana benthamiana transformada com o gene de resistência Sw-5 de tomateiro

O gene Sw-5 do tomateiro confere resistência a várias espécies de tospovírus e codifica uma proteína contendo domínios de ligação a nucleotídeos e repetições ricas em leucina. Tomateiros com Sw-5 exibem reações necróticas nas folhas inoculadas com tospovírus. Estas reações e a estrutura da proteína Sw-5 indicam que a resistência ocorre por meio do reconhecimento do patógeno e desencadeamento da resposta de hipersensibilidade. A capacidade de Sw-5 de conferir resistência a tospovírus em tabaco selvagem (Nicotiana benthamiana Domin.) foi avaliada em plantas transgênicas. Uma construção com a seqüência aberta de leitura de Sw-5 e sua região 3 não-traduzida sob controle do promotor 35S do CaMV foi utilizada para transformação de N. benthamiana via Agrobacterium tumefaciens. Plantas de progênies R1 foram inoculadas com um isolado de tospovírus e avaliadas quanto à ocorrência de reação de hipersensibilidade e resistência à infecção sistêmica. em uma progênie com segregação 3:1 (resistente:suscetível), foi selecionada uma planta homozigota e sua progênie avaliada quanto ao espectro da resistência a tospovírus. Plantas com o transgene exibiram resposta de hipersensibilidade 48 h após a inoculação, sendo resistentes à infecção sistêmica. O fenótipo da resistência foi dependente do isolado viral e um isolado de Tomato chlorotic spot virus (TCSV) causou necrose sistêmica em todas as plantas inoculadas, enquanto que isolados de Groundnut ringspot virus (GRSV) e um isolado relacionado a Chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV) ficaram restritos ao sítio de infecção. Comparações do espectro da resistência obtido neste trabalho com aquele observado em outros membros da família Solanaceae indicam que as vias de transdução de sinais e as respostas de defesa ativadas por Sw-5 são conservadas dentro desta família e polimorfismos genéticos nas vias de transdução de sinais ou em componentes das respostas de defesa podem resultar em diferentes níveis de resistência.

Crescimento e qualidade de crisântemo cultivado em vaso sob ambiente protegido

O crisântemo (Dendranthema grandiflora) é uma planta ornamental com grande demanda pelo mercado consumidor. Apesar de haver poucas informações sobre a sua exigência hídrica, sabe-se que irrigações deficitárias ou excessivas prejudicam seu desenvolvimento, reduzindo a produtividade e a qualidade. Considerando-se a importância da qualidade para a venda dos produtos florícolas o objetivo desse trabalho foi identificar a tensão de água no substrato (potencial matricial) com melhor crescimento e desenvolvimento do crisântemo, cultivar Rage, em vaso. Os tratamentos foram definidos por 6 níveis de tensão de água no substrato: -2; -3; -4; -6; -10 e -30 kPa. Concluiu-se que a melhor qualidade do crisântemo em vaso pode ser obtida com a tensão de -4 kPa e que, embora a tensão de -30 kPa tenha levado a uma drástica redução na qualidade comercial do crisântemo, a mesma pode ter um efeito benéfico na durabilidade pós- colheita.

Effect of storage of cuttings on the rooting of different cultivars of cut chrysanthemums (Dendranthema grandiflora Tzvelev) for two different seasons

Chrysanthemums are commercially propagated through cuttings. Pre-rooting storage of cuttings in the dark is a common practice among growers and companies that work and trade with chrysanthemum cuttings. Therefore, the maximum storage period for cuttings and differences in tolerance among cultivars has been investigated. Adventitious roots of cuttings can originate in almost any tissue, including the epidermis, stem cortex and pericycle, ray parenchyma, immature xylem and phloem cells, and pith. The aims of this work were to determine the effect of time of cold storage of cuttings (0, 1, 2, 3, 4, 5 and 6 weeks) on the rooting of four cut chrysanthemum cultivars (Super White, Sheena, Dark Orange Reagan and Town Talk) for two seasons of the year (summer and winter), and also to determine the origin of root formation in chrysanthemum cuttings. The study was carried out as a randomized complete block design with 5 replications for each storage treatment. Each plot was comprised of three cuttings that were examined 14 days after the cutting procedure. During the winter, the roots were studied by scanning electron microscopy (SEM) at the Electron Microscope Laboratory. The following conclusions were made: in winter, cold storage affected the rooting of cuttings, mainly after two weeks of storage for all cultivars. The rooting percentage was lower in the winter and the cuttings could be preserved for a shorter period. The source and growth of roots in chrysanthemum cuttings was found to be endogenous. After three days, callus formed in the pericycle and the first emergence of adventitious roots occurred by the fourth day of rooting. During the summer, cold storage could be up to 4 weeks without any problems.

Condutividade elétrica da solução nutritiva e acúmulo de macro e micronutrientes no cultivo de crisântemo

The study of growth and uptake of nutrients is important to determine the times of increased demand in order to schedule the fertigation. The present research was developed with the objective of evaluating the effects of different levels of electrical conductivity on growth and accumulation of nutrients in chrysanthemum plants under greenhouse conditions. The electrical conductivity levels on the applied solution were 1.42, 1.65, 1.89, 2.13 and 2.36 dS m-1 (bud vegetative stage); 1.71, 1.97, 2.28, 2.57 and 2.85 dS m-1 (bud stage). The dry mass of the aerial portion of the plant and the contents of macronutrients and micronutrients were determined every 14 days. The nutrient accumulation in chrysanthemum plant showed similar trend as compared to dry matter accumulation. The nutrients presented the following order of absorption: K>N>Ca>Mg>P>S (1425, 892, 184, 150, 110 and 59 mg plant-1) and Fe>Zn>B>Mn>Cu (2254, 2219, 1725, 1287, 210 μg plant-1). The content of most nutrients increased with increase in electrical conductivity of the solution, without salt effect up to EC of 2.85 dS m-1.

Aplicação de ácido giberélico na qualidade e na bioquímica de hastes de crisântemo CV.Faroe

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)