Efeito da irradiação gama nas características físico-químicas e sensoriais do arroz (Oryza sativa L.) e no desenvolvimento de Sitophilus oryzae L.

A pesquisa teve como objetivo verificar a viabilidade da radiação gama como método de conservação do arroz polido (Oryza sativa L.). As amostras foram irradiadas com doses 0,5; 1,0; 3,0; e 5,0 kGy. Foram realizadas análises da quebra do grão no beneficiamento, da longevidade e reprodução do Sitophilus oryzae L., a composição centesimal, o conteúdo de amilose aparente e propriedades de pasta dos amidos, e análises para cor (instrumental) e análise sensorial do arroz cru e cozido. Foi utilizado teste de Tukey (p < 0,05) para verificar a diferença estatística entre os tratamentos. A irradiação não alterou a porcentagem de quebra dos grãos durante o beneficiamento e causou efeito negativo no desenvolvimento dos insetos. A irradiação não alterou de maneira significativa a composição centesimal e o conteúdo de amilose aparente. Os resultados da propriedade de pasta foram alterados, ocorrendo redução da temperatura de pasta, diminuição do tempo para ocorrência do pico viscosidade, redução nos valores de viscosidade máxima e viscosidade final e a tendência de retrogradação se tornou menos acentuada com o incremento das doses de irradiação. Foram detectadas diferenças no aspecto sensorial entre as amostras, sendo que a amostra irradiada com a dose de 1,0 kGy obteve maiores médias. Para os resultados da cor instrumental, foi observada diferença nos valores b*, indicando que o arroz sofreu mudanças de branco para amarelado com o aumento da dose de irradiação. O tratamento com dose de 1,0 kGy foi a melhor dose para atingir o objetivo do trabalho.

Phenolic compounds and antioxidant activity in fermented rice (Oryza sativa) bran

This study investigated the content of total phenolic compounds and antioxidant activity in fermented rice bran in order to evaluate the effect of solid state fermentation on these properties. The process was performed with the fungus Rhizopus oryzae CTT 1217 in tray reactors at 30 °C for 120 hours. Samples of fermented rice bran were collected every 24 hours. Antioxidant property was evaluated by the diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging method and through the inhibition of enzymatic oxidation and lipid peroxidation of olive oil. The methanol extract of the biomass obtained at 96 hours of fermentation inactivated 50% of free radical in 15 minutes. The same extract reduced the peroxide value in the olive oil by 57% after 30 days of storage. The aqueous extract of the biomass obtained at 120 hours was the most efficient inhibitor of the darkening reaction catalyzed by peroxidase.

Vinegar rice (Oryza sativa L.) produced by a submerged fermentation process from alcoholic fermented rice

Considering the limited availability of technology for the production of rice vinegar and also due to the potential consumer product market, this study aimed to use alcoholic fermented rice (rice wine (Oryza sativa L.)) for vinegar production. An alcoholic solution with 6.28% (w/v) ethanol was oxidized by a submerged fermentation process to produce vinegar. The process of acetic acid fermentation occurred at 30 ± 0.3°C in a FRINGS® Acetator (Germany) for the production of vinegar and was followed through 10 cycles. The vinegar had a total acidity of 6.85% (w/v), 0.17% alcohol (w/v), 1.26% (w/v) minerals and 1.78% (w/v) dry extract. The composition of organic acids present in rice vinegar was: cis-aconitic acid (6 mg/L), maleic acid (3 mg/L), trans-aconitic acid (3 mg/L), shikimic + succinic acid (4 mg/L), lactic acid (300 mg/L), formic acid (180 mg/L), oxalic acid (3 mg/L), fumaric acid (3 mg/L) and itaconic acid (1 mg/L).

Sensibilidade de sementes de arroz (Oryza sativa L.) submetidas a poluentes químicos originários da atividade humana

A contaminação de áreas com poluentes químicos pode ocasionar estresse na maioria das plantas. Assim, a finalidade desta pesquisa foi analisar e descrever o efeito de poluentes na germinação e no vigor de sementes de arroz. Foi utilizada uma amostra de sementes de arroz cv. BR-IRGA 410, safra 2000/2001. As sementes foram embebidas por uma hora nos seguintes poluentes químicos: fenol (C6H6O), ácido bórico (H3BO3), cloreto de amônio (NH4Cl) e potássio fosfato monobásico (KH2PO4), nas concentrações de zero (controle); cinco; 10 e 15mg l-1. Logo após a embebição as sementes foram submetidas ao teste de germinação; primeira contagem da germinação; índice de velocidade de emergência das plântulas; emergência das plântulas em casa de vegetação; condutividade elétrica; comprimento da parte aérea e das raízes das plântulas e massa da matéria fresca e seca da parte aérea e raízes das plântulas. Dentre os poluentes químicos, nas concentrações testadas, o NH4Cl e o KH2PO4, foram os que mais afetaram a qualidade fisiológica das sementes de arroz, acarretando diminuição no vigor.

Efecto de la inhibición de la trealasa por RNA antisentido sobre la tolerancia a sequía en arroz (Oryza sativa L.)

Tesis (Doctor en Ciencias con Especialidad en Biotecnología) UANL, 2010.

Phytochemical investigations on ‘black glumed’ Njavara (Oryza sativa L.), the medicinal rice, as compared to staple varieties and evaluation of their antioxidant, anti-inflammatory and anticancer effects

The study was planned to investigate the bioactive compounds in Njavara compared to staple varieties and their bioactivity to substantiate the medicinal properties. Results of the study on chemical indices, antioxidant activity and antiinflammatory activity (in vivo) of Njavara black rice bran and rice in comparison with non-medicinal varieties like Sujatha and Palakkadan Matta rice bran and rice are given. The phytochemical investigation and quantification of Njavara extracts in comparison with staple varieties are detailed in this study. The last chapter is divided in three sections (A, B and C). Section A comprises the antioxidant activity by in vitro assays like DPPH, superoxide anion radical and hydrogen peroxide scavenging activity of the compounds. Also, theoretical studies using DFT were carried out based on DPPH radical scavenging activity for understanding the radical stability and mechanism of antioxidant activity. Section B comprises the anti-inflammatory activity of the identified compounds namely tricin and two flavonolignans in both in vivo and in vitro models. Section C describes the cytotoxicity of the rare flavonolignans, tricin 4’-O-(erythro-β-guaiacylglyceryl) ether and tricin 4’-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether towards multiple cancer cells belonging to colon, ovarian and breast tumours.

High temperature stress and spikelet fertility in rice (Oryza sativa L.)

In future climates, greater heat tolerance at anthesis will be required in rice. The effect of high temperature at anthesis on spikelet fertility was studied on IR64 (lowland indica) and Azucena (upland Japonica) at 29.6 degrees C (control), 33.7 degrees C, and 36.2 degrees C tissue temperatures. The objectives of the study were to: (i) determine the effect of temperature on flowering pattern; (ii) examine the effect of time of day of spikelet anthesis relative to a high temperature episode on spikelet fertility; and (iii) study the interactions between duration of exposure and temperature on spikelet fertility. Plants were grown at 30/24 degrees C day/night temperature in a greenhouse and transferred to growth cabinets for the temperature treatments. Individual spikelets were marked with paint to relate fertility to the time of exposure to different temperatures and durations. In both genotypes the pattern of flowering was similar, and peak anthesis occurred between 10.30 h and 11.30 h at 29.2 degrees C, and about 45 min earlier at 36.2 degrees C. In IR64, high temperature increased the number of spikelets reaching anthesis, whereas in Azucena numbers were reduced. In both genotypes :511 h exposure to >= 33.7 degrees C at anthesis caused sterility. In IR64, there was no interaction between temperature and duration of exposure, and spikelet fertility was reduced by about 7% per degrees C > 29.6 degrees C. In Azucena there was a significant interaction and spikelet fertility was reduced by 2.4% degrees Cd-1 above a threshold of 33 degrees C. Marking individual spikelets is an effective method to phenotype genotypes and lines for heat tolerance that removes any apparent tolerance due to temporal escape.

Phenotyping parents of mapping populations of rice for heat tolerance during anthesis

Seed set of rice (Oryza sativa L.) is highly sensitive to short episodes of high temperature at anthesis events that are likely to be more frequent in future climates. Breeding for tolerance is therefore an essential component of adaptation to climate variability and change. Experiments were conducted in 2003 and 2004 at optimum (30 degrees C daytime) and high (35 and 38 degrees C) air temperature using parents of some prominent mapping populations (i) to determine whether there were differences in the daily flowering pattern and hence a potential heat avoidance mechanism, and (ii) to identify rice genotypes having true heat tolerance during anthesis, that is, high seed set in spikelets exposed to high temperature. Rice cultivar CG14 (O. glaberrima) reached peak anthesis earlier in the morning (1.5 h after dawn) under both control (30 degrees C) and high (38 degrees C) temperature conditions than O. sativa genotypes (>= 3 h after dawn). Exposure to high temperature (centered on the time of peak anthesis) for 6 h reduced spikelet fertility more than exposure for 2 h, and fertility was lower at 38 degrees C than at 35 degrees C. Genotypic ranking for spikelet fertility at 35 and 38 degrees C was highly correlated in both 2003 and 2004. Fertility was also highly correlated across years, suggesting a consistent and reproducible response of spikelet fertility to temperature. The check cultivar N22 was the most heat tolerant genotype (64-86% fertility at 38 degrees C) and cultivars Azucena and Moroberekan the most susceptible (<8%).

Physiological and proteomic approaches to address heat tolerance during anthesis in rice (Oryza sativa L.)

Episodes of high temperature at anthesis, which in rice is the most sensitive stage to temperature, are expected to occur more frequently in future climates. The morphology of the reproductive organs and pollen number, and changes in anther protein expression, were studied in response to high temperature at anthesis in three rice (Oryza sativa L.) genotypes. Plants were exposed to 6 h of high (38 °C) and control (29 °C) temperature at anthesis and spikelets collected for morphological and proteomic analysis. Moroberekan was the most heat-sensitive genotype (18% spikelet fertility at 38 °C), while IR64 (48%) and N22 (71%) were moderately and highly heat tolerant, respectively. There were significant differences among the genotypes in anther length and width, apical and basal pore lengths, apical pore area, and stigma and pistil length. Temperature also affected some of these traits, increasing anther pore size and reducing stigma length. Nonetheless, variation in the number of pollen on the stigma could not be related to measured morphological traits. Variation in spikelet fertility was highly correlated (r=0.97, n=6) with the proportion of spikelets with ≥20 germinated pollen grains on the stigma. A 2D-gel electrophoresis showed 46 protein spots changing in abundance, of which 13 differentially expressed protein spots were analysed by MS/MALDI-TOF. A cold and a heat shock protein were found significantly up-regulated in N22, and this may have contributed to the greater heat tolerance of N22. The role of differentially expressed proteins and morphology during anther dehiscence and pollination in shaping heat tolerance and susceptibility is discussed.

Identificação de genes de resistência à brusone (Magnaporthe grisea) em cultivares de arroz (Oryza sativa) utilizando marcadores moleculares

A brusone, causada por Magnaporthe grisea, é a doença mais importante do arroz. Uma vez que, o uso de cultivares resistentes é o método mais efetivo para o controle da doença, a pesquisa visa a identificação de novos genes que confiram resistência mais durável. O objetivo deste trabalho foi a identificação de cultivares que contenham os genes de resistência Pi-1, Pi-2 e Pi-11 utilizando marcadores moleculares. RG64, um marcador RFLP baseado em PCR, foi utilizado para verificar a presença do gene Pi-2 em 250 cultivares de arroz. Trinta e três cultivares apresentaram o mesmo perfil eletroforético da linha-quaseisogênica (NIL) C101A51, que contém o gene Pi-2. Verificou-se que 28 cultivares foram resistentes aos isolados inoculados, indicando que RG64 possui alta eficiência para a seleção de cultivares que contêm o gene Pi-2. Três marcadores microssatélites (RM) foram utilizados para verificar a presença do gene Pi-1 em 104 cultivares de arroz. Trinta cultivares, analisadas com RM254, apresentaram o mesmo perfil da NIL C104LAC, que contém o gene Pi-1. Verificou-se que 19 cultivares foram resistentes aos isolados inoculados. Três marcadores microssatélites foram utilizados para verificar a presença do gene Pi-11 em 104 cultivares de arroz. Oito cultivares, analisadas com RM210, apresentaram o mesmo perfil da NIL IR1529, que contém o gene Pi-11, mas somente uma foi resistente. Com exceção do RM254, os demais marcadores microssatélites tiveram baixa eficiência de seleção de cultivares com o mesmo perfil das NILs. Estes resultados indicam que o uso de marcadores moleculares pode ser útil para acelerar o processo de lançamento de cultivares com resistência à brusone. No entanto, ainda é preciso aumentar a eficiência de seleção, através de marcadores microssatélites com localização cromossomal mais próxima dos genes Pi-1 e Pi- 11. Em um futuro próximo, isto poderá ser possível com a disponibilização de mapas moleculares de maior resolução.

Análise das questões ergonomicas, qualidade de vida no trabalho, e diagnóstico sócio econômico que importam aos trabalhadores de uma empresa rural na formação de lavouras de arroz irrigado (Oryza Sativa L.) : um estudo de caso

Resumo não disponível.

Estudo da influência de manejos pós-colheita na incidência de fungos e micotoxinas no arroz (Oryza sativa L.)

Cerca de 15% da safra de arroz é perdida anualmente, principalmente em práticas inadequadas de pós-colheita. Nesse contexto, a avaliação de técnicas de secagem e armazenamento é necessária em função das perdas quali e quantitativas de grãos, resultantes do desenvolvimento de fungos. O objetivo desse trabalho foi analisar a contaminação fúngica e por micotoxinas do arroz submetido aos sistemas de secagem intermitente e estacionário, com armazenamento em sacaria e em silo-secador, avaliando o comportamento das principais variáveis de influência no processo. O trabalho foi realizado entre os meses de maio de 2003 a maio de 2004. As amostras de arroz com casca foram coletadas a cada dois meses, em duplicatas. Foram, ainda, analisadas amostras de arroz branco polido e parboilizado de ambos sistemas. O número de colônias de bolores e leveduras foi determinado e a capacidade produtora de micotoxinas dos isolados do gênero Aspergillus foi investigada. A detecção de aflatoxinas, ocratoxina A, zearalenona e citrinina foi realizada por cromatografia em camada delgada. Os grãos secados no sistema estacionário apresentaram maior contagem de colônias fúngicas. Enquanto no sistema intermitente, a contaminação foi mais uniforme ao longo do armazenamento. Predominaram representantes do gênero Penicillium nos dois sistemas, principalmente P. commune e P. islandicum. Entre os isolados do gênero Aspergillus, destacou-se A. flavus. Foram encontrados 7 (13, 20%) isolados de A.flavus produtores de aflatoxina B1, mas não foram detectadas micotoxinas nas amostras. A umidade dos grãos afetou significativamente a contaminação fúngica no manejo intermitente e no terço superior (altura 2) do silo-secador. A temperatura no interior do silo influenciou a contaminação no terço inferior (altura 1).

Danos de Ochetina uniformis (Pascoe, 1881) (Coleoptera, Erirhinidae, Erirhininae), sob diferentes níveis populacionais, na cultura de arroz irrigado (Oryza sativa L.)

O gorgulho Ochetina un!/Órmis é o principal inseto praga surgido nos últimos anos em arroz irrigado, no sul do Brasil, devido às perdas que causa à produtividade da cultura. Com o objetivo de investigar os danos do inseto na cultura de arroz irrigado, sob diferentes níveis~. populacionais de infestação, foi conduzido ensaio em campo experimental, na safra 2002/03. Para isso utilizou-se seis tratamentos: O, 2, 6, 12, 24 e 32 adultos/O,R 01:\ em delineamento de blocos casualizados com 4 repetições. O sistema de irrigação e drenagem foi individualizado. A cultivar IRGA 417, de ciclo curto. foi semeada com densidade de 80 sementes/mo Um desbaste foi feito aos 19 dias após a semeadura, permanecendo 200 plantas de tamanho uniforme, por unidade experimentaL A infestação foi realizada aos sete dias após o estabelecimento da lâmina de água, que correspondeu a 32 dias após a semeadura. As variáveis avaliadas foram número de folhas perfuràdas, ma.,<;saseca de folhas, estatura de plantas, número de panículas/m, número de grãoslpanícula, peso de mil grãos, esterilidade de grãos e produtividade de grãos. Observou-se redução da estatura e acamamento de plantas. A cada inseto/O)~ m2 estimou-se redução de 0,441 panículaslm, de 0,456 grãos/panícula e de produtividade equivaJente a 83,567 kglha. O percentual de redução da produtividade foi de I,OR% a cada inseto/1112.

Identificação de genes envolvidos na interação entre Magnaporthe grisea e arroz (Oryza sativa L.)

A brusone, causada pelo fungo Magnaporthe grisea (Hebert) Barr, é uma das mais importantes doenças da cultura do arroz. A resistência genética é a forma mais efetiva para o controle da doença. Os objetivos do presente trabalho foram: identificar genes envolvidos na resposta de resistência à infecção de M. grisea em arroz através das técnicas de expressão diferencial; obter e caracterizar uma biblioteca de cDNAs utilizando como modelo linhas quase-isogênicas de arroz (NILs = Near Isogenic Lines), contendo os genes de resistência Pi-1 e Pi-2; e avaliar e comparar a expressão diferencial de mRNAs, através dos cDNAs isolados em uma série de cultivares com resposta distinta à infecção de M. grisea. Foram identificados dois isolados com virulência diferencial para as NILs e um isolado para os cultivares. Os cDNAs relacionados à resistência do arroz à M. grisea foram identificados a partir de mRNAs isolados das NILs. Foram obtidos 30 fragmentos de cDNAs e 232 clones de cDNAs pelas técnicas de cDNA-AFLP e SSH, respectivamente. A análise das seqüências permitiu identificar genes envolvidos nos processos de metabolismo, transporte de íon inorgânico; transdução de sinais; fatores de transcrição; metabolismo de coenzima; conversão e produção de energia; metabolismo e transporte de carboidrato e biossíntese de proteína. Noventa clones isolados através da técnica de SSH foram selecionados e a expressão diferencial foi avaliada via hibridização em macroarranjos de cDNAs. A ausência de conservação entre os mRNAs diferencialmente expressos nas interações analisadas e a diversidade dos grupos de genes reflete a complexidade das respostas. A análise funcional in vivo desses genes poderá contribuir para utilização dos mesmos na obtenção de uma resistência de espectro amplo à brusone do arroz.