Resistance of Brassicaceae plants to root-knot nematode (Meloidogyne spp.) in northern Australia

Brassicaceae plants have the potential as part of an integrated approach to replace fumigant nematicides, providing the biofumigation response following their incorporation is not offset by reproduction of plant-parasitic nematodes on their roots. Forty-three Brassicaceae cultivars were screened in a pot trial for their ability to reduce reproduction of three root-knot nematode isolates from north Queensland, Australia: M. arenaria (NQ1), M. javanica (NQ2) and M. arenaria race 2 (NQ5/7). No cultivar was found to consistently reduce nematode reproduction relative to forage sorghum, the current industry standard, although a commercial fodder radish (Raphanus sativus) and a white mustard (Sinapis alba) line were consistently as resistant to the formation of galls as forage sorghum. A second pot trial screened five commercially available Brassicaceae cultivars, selected for their biofumigation potential, for resistance to two nematode species, M. javanica (NQ2) and M. arenaria (NQ5/7). The fodder radish cv. Weedcheck, was found to be as resistant as forage sorghum to nematode reproduction. A multivariate cluster analysis using the resistance measurements, gall index, nematode number per g of root and multiplication for two nematode species (NQ2 and NQ5/7) confirmed the similarity in resistance between the radish cultivar and forage sorghum. A field trial confirmed the resistance of the fodder radish cv. Weedcheck, with a similar reduction in the number of Meloidogyne spp. juveniles recovered from the roots 8 weeks after planting. The use of fodder radish cultivars as biofumigation crops to manage root-knot nematodes in tropical vegetable production systems deserves further investigation.

First report of Pythiogeton ramosum (Pythiales) in Australia

In 2012, a project was initiated to assess if the soft rot disease of ginger in Australian fields was associated with pathogens other than Pythium myriotylum. Together with nine Pythium spp., ten isolates of a Pythium-like organism were also recovered from ginger with soft rot symptoms. These Pythium-like isolates were identified as Pythiogeton (Py.) ramosum based on its morphology and ITS sequences. In-vitro pathogenicity tests allowed confirmation of pathogenicity of Py. ramosum on excised carrot (Daucus carota), sweet potato (Ipomoea batatas) and potato (Solanum tubersum) tubers, although it was not pathogenic on excised ginger (Zingiber officinale) and radish (Raphanus sativus) rhizome/roots. In addition it was found to be pathogenic on bean (Phaseolus vulgaris), capsicum (Capsicum annuum) and cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis) seedlings. This is the first record of Py. ramosum and its pathogenicity in Australia.

Avaliação de condicionadores em solo para uso em telhados verdes com vistas à retenção hídrica.

As inundações são fenômenos naturais que ocorrem devido às chuvas de grande magnitude, agravadas nas áreas urbanas pela impermeabilização do solo e ineficiência dos sistemas de drenagem. Os telhados verdes surgem como uma medida compensatória estrutural que pode reter parte da água precipitada, adiando o pico de escoamento. O objetivo deste trabalho foi de desenvolver uma combinação de solo e condicionadores para telhado verde, promovam um aumento relevante na capacidade de retenção hídrica e um maior adiamento do pico de escoamento das águas pluviais. Este estudo foi dividido em duas etapas. Na Etapa 1, foram analisadas, em colunas de percolação, três condicionadores nas seguintes concentrações: Gel retentor Stockosorb (2; 4; 6 g/dm3), Fertilizante de liberação lenta Osmocote (4,7; 7,1; 9,0 g/dm3) e Zeólita (30; 50; 70 g/dm3), em três eventos (regas) consecutivos de chuva simulada na intensidade de 57 mm/h. A avaliação das concentrações mais adequadas dentre as testadas para cada condicionante foi baseada nas análises referentes à retenção hídrica (altura do meio após a rega; tempo de adiamento do escoamento; mm retidos; intensidade da água percolada em mm/min) e à qualidade da água percolada (pH, oxigênio dissolvido, turbidez e sólidos). Na Etapa 2, foi avaliada, em vasos, a influência da presença de três espécies de plantas (Arachis pintoi; Raphanus sativus; Lavandula angustifolia) em dois tipos de meio: solo sem condicionadores; solo com condicionadores nas melhores concentrações indicadas na Etapa 1, sendo simulada apenas um evento de chuva de 57 mm/h. Foram analisados parâmetros biológicos (germinação; plantas sobreviventes; comprimento do caule e da raiz; pesos da biomassa do caule e da raiz); retenção hídrica (altura do meio após a rega; tempo de adiamento do escoamento; mm retidos; intensidade da água percolada em mm/min); qualidade da água percolada (pH; oxigênio dissolvido; turbidez; sólidos; nitrato; amônia; fósforo total). Os resultados da Etapa 1 indicaram que o gel promoveu de forma significativa um aumento na retenção hídrica, e adiou o início da percolação de água, além de promover ligeira elevação do pH na água percolada. A adição de zeólita resultou em um aumento significativo da retenção hídrica, porém tal aumento não é vantajoso visto que este representa um custo adicional que poderia ser reduzido com o aumento da proporção do gel na coluna. A adição de fertilizantes não promoveu mudanças na qualidade da água percolada. Na Etapa 2, somente o efeito da presença de A. pintoi (maior produção de biomassa de raiz e caule) e R. sativus foram avaliadas. A presença dos condicionantes no solo proporcionou um desempenho significativamente superior em relação a retenção hídrica (altura do substrato e adiamento do pico de chuva) e qualidade da água percolada (pH e turbidez) quando comparados aos testes realizados na presença somente de solo. O fertilizante influenciou nas altas concentrações dos nutrientes (nitrogênio e fósforo) na água percolado nos resultados. A presença do gel no substrato, resultou numa capacidade superior de retenção de hídrica, e consequentemente no adiamento do pico de intensidade de chuva. Sendo assim, recomenda-se a aplicação do gel em telhados verdes para futuros estudos em ambientes externos.

青蒿开花与青蒿素生物合成相关性的研究-金丝桃和百金花二苯甲酮合酶基因的克隆，异源表达及功能分析

第一部分：青蒿开花与青蒿素生物合成相关性的研究 青蒿素是从中药青蒿中分离出的倍半萜内酯化合物，目前是世界上唯一有效的治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的药物。青蒿植株中青蒿素含量在开花期最高，但是目前尚不清楚开花与青蒿素生物合成的关系。为此，我们用光周期（短日照）诱导青蒿提前开花，不仅同时获得了开花与不开花的青蒿植株，而且还成功地在同一植株上诱导部分分枝开花，另一部分分枝保持营养生长状态。这一实验体系为研究青蒿开花与青蒿素生物合成的相关性奠定了基础。实验结果表明，开花与不开花青蒿植株青蒿素含量有明显差异。开花植株的青蒿素含量在前2周内逐渐提高，第三周（开花期）达到最高，并保持一周左右，在随后的2周内下降。青蒿植株开花后，叶片便开始老化变黄，逐渐死亡。未开花青蒿植株的青蒿素含量动态在前三周内与开花植株类似，但是这种高青蒿素含量状态能保持较长时间，至少在随后的2周内没有下降。未开花植株的叶片依然保持绿色。这一结果表明，开花不是导致青蒿素含量提高的直接原因。 扫描电镜观察结果表明，幼嫩叶片上的毛状腺体( trichrome)结构是完整的，而在老化的叶片上，则观察到了相当比例(40-50%)破损的腺体。这可能是导致青蒿素含量下降的直接原因。 不同生态型青蒿对光周期的反应是不同的。在北京地区，本地青蒿在8月初便开始开花，而来自四川武陵的青蒿则要到9月份才能开花。根据这一特性，采用“南蒿北栽”的方法，能够使青蒿保持较长时间的营养生长状态，延长适于采收的时间。 第二部分：金丝桃和百金花二苯甲酮合酶基因的克隆，异源表达及功能分析 植物次生代谢物山屯酮( Xanthones)仅存在于龙胆科和藤黄科植物中。它们具有抑制单胺氧化酶，细胞毒素及抗肿瘤活性。 含有1 3个碳原子的二苯甲酮是山屯酮生物合成的中间产物，是由二苯甲酮合酶催化合成的，这一反应是山屯酮生物合成的关键步骤。二苯甲酮合酶已经在金丝桃和百金花细胞悬浮培养系统中检测到，并进行了细致的生化水平上的研究。本研究是在上述研究的基础上，进一步克隆该酶的基因，并进行异源表达及功能分析工作，以便更好地了解和调控山屯酮的生物合成。 用PCR和RT-PCR技术，从金丝桃cDNA文库和逆转录产物中分别克隆到一个基因HBPS1和HBPS2，从百金花cDNA文库中克隆到一个基因CBPS1。HBPS1含有1402个碱基，其开放阅读框架编码390个氨基酸，分子量为42.7 kDa，等电点为6.55。HBPS2含有1398个碱基，其开放阅读框架编码395个氨基酸，分子量为42.8 kDa，等电点为5.78。CBPS1含有1383个碱基，其开放阅读框架编码389个氨基酸，分子量为42.7 kDa，等电点为7.88。与GenBank中序列同源性比较结果表明：在氨基酸水平上，HBPS1与茶（Camellia sinensis）查尔酮合酶的同源性高达92%，HBPS2与萝卜（Raphanus sativus）查尔酮合酶的同源性为64%，CBPS1与茶（Camellia sinensis）查尔酮合酶的同源性为71%。HBPS1与HBPS2的同源性仅为62%。 将三个新克隆的基因的ORF整合到载体pGEX-G上的谷胱甘肽还原酶S基因下游，构建成转化质粒，并在大肠杆菌中诱导表达。结果表明，这三个基因的ORF片段均能被表达成约68 kDa的产物，这与期望的结果一致。 活性检测结果表明，HBPS1是查尔酮合成酶，其底物为香豆酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A，对这两种底物的亲和性KM分别为：香豆酰辅酶A 2.8μM，丙二酸单酰辅酶A，11.2μM。最适反应条件是350C，pH7.0，DTT浓度10 μM。 HBPS2是二苯甲酮合酶，其底物是苯甲丙氨酰辅酶A，和丙二酸单酰辅酶A，对这两种底物的亲和性KM分别为：苯甲丙氨酰辅酶A 2.4 μM，丙二酸单酰辅酶A 9.6μM。最适反应条件是350C，pH 6.5，DTT浓度50 μM。而CBPS1则没有检测到任何活性。从同一种植物中同时获得了查尔酮合酶和二苯甲酮合酶，对研究这两种十分相近的酶的差异表达，酶促反应机制等问题将非常有利。

A record production from an integrated farming system utilising sewage enriched water

The results of experiments conducted on a pond dyke (655m²) in the Wastewater Aquaculture Division of the Central Institute of Freshwater Aquaculture, Rahara, during 1992-93 for maximising production through optimum utilisation of resources are communicated. Round the year intensive cultivation of okra (Abelmoschus esculentus), amaranth (Amaranthus gangeticus and A. viridus), water-bind weed (Ipomea aquatica), Indian spinach (Basella rubra), radish (Raphanus sativum), amaranth (Amaranthus viridis), cauliflower (Brassica oleracia var. votrytis), cabbage (Brassica oleracia var. capitota) and papaya (Carica papaya) was undertaken using the treated sewage water from fish ponds for irrigation. The pond dyke yielded 5,626.5 kg vegetable which worked out to 85.9 tons per ha per year. Multiple cropping with these vegetables excluding papaya on a 460 m² dyke recorded a production of 4,926.5 kg at the rate of 107.1t per ha/yr. An improved yearly net return of about 35% over investment could be achieved through the selection of highly productive and pest resistant vegetable crops of longer duration for integration into the system. Introduction of this type of integrated farming would enhance the overall productivity and returns from farming.

Urban and peri-urban agricultural production along railway tracks: a case study from the Mumbai Metropolitan Region

Urban and peri-urban agriculture (UPA) contributes to food security, serves as an opportunity for income generation, and provides recreational services to urban citizens. With a population of 21 Million people, of which 60 % live in slums, UPA activities can play a crucial role in supporting people’s livelihoods in Mumbai Metropolitan Region (MMR). This study was conducted to characterize the railway gardens, determine their role in UPA production, and assess potential risks. It comprises a baseline survey among 38 railway gardeners across MMR characterized by different demographic, socio-economic, migratory, and labour characteristics. Soil, irrigation water, and plant samples were analyzed for nutrients, heavy metals, and microbial load. All the railway gardeners practiced agriculture as a primary source of income and cultivated seasonal vegetables such as lady’s finger (Abelmoschus esculentus L. Moench), spinach (Spinacia oleracea L.), red amaranth (Amaranthus cruentus L.), and white radish (Raphanus sativus var. longipinnatus) which were irrigated with waste water. This irrigation water was loaded with 7–28 mg N l^(−1), 0.3–7 mg P l^(−1), and 8–32 mg K l^(−1), but also contained heavy metals such as lead (0.02–0.06 mg Pb l^(−1)), cadmium (0.03–0.17 mg Cd l^(−1)), mercury (0.001–0.005 mg Hg l^(−1)), and pathogens such as Escherichia coli (1,100 most probable number per 100 ml). Levels of heavy metals exceeded the critical thresholds in surface soils (Cr, Ni, and Sr) and produce (Pb, Cd, and Sr). The railway garden production systems can substantially foster employment and reduce economic deprivation of urban poor particularly slum dwellers and migrant people. However this production system may also cause possible health risks to producers and consumers.

Genotype x environment interaction in the uptake of Cs and Sr from soils by plants

The soil-plant transfer factors for Cs and Sr were analyzed in relationship to soil properties, crops, and varieties of crops. Two crops and two varieties of each crop: lettuce (Lactuca sativa L.), cv. Salad Bowl Green and cv. Lobjoits Green Cos, and radish (Raphanus sativus L.), cv. French Breakfast 3 and cv. Scarlet Globe, were grown on five different soils amended with Cs and Sr to give concentrations of 1 mg kg(-1) and 50 mg kg(-1) of each element. Soil-plant transfer coefficients ranged between 0.12-19.10 (Cs) and 1.48-146.10 (Sr) for lettuce and 0.09-13.24 (Cs) and 2.99-93.00 (Sr) for radish. Uptake of Cs and Sr by plants depended on both plant and soil properties. There were significant (P less than or equal to 0.05) differences between soil-plant transfer factors for each plant type at the two soil concentrations. At each soil concentration about 60% of the variance in the uptake of the Cs and Sr was due to soil properties. For a given concentration of Cs or Sr in soil, the most important factor effecting soil-plant transfer of these elements was the soil properties rather than the crops or varieties of crops. Therefore, for the varieties considered here, soil-plant transfer of Cs and Sr would be best regulated through the management of soil properties. At each concentration of Cs and Sr, the main soil properties effecting the uptake of Cs and Sr by lettuce and radish were the concentrations of K and Ca, pH and CEC. Together with the concentrations of contaminants in soils, they explained about 80% of total data variance, and were the best predictors for soil-plant transfer. The different varieties of lettuce and radish gave different responses in soil-plant transfer of Cs and Sr in different soil conditions, i.e. genotype x environment interaction caused about 30% of the variability in the uptake of Cs and Sr by plants. This means that a plant variety with a low soil-plant transfer of Cs and Sr in one soil could have an increased soil-plant transfer factor in other soils. The broad implications of this work are that in contaminated agricultural lands still used for plant growing, contaminant-excluding crop varieties may not be a reliable method for decreasing contaminant transfer to foodstuffs. Modification of soil properties would be a more reliable technique. This is particularly relevant to agricultural soils in the former USSR still affected by fallout from the Chernobyl disaster.

In Vitro Activity of the Antifungal Plant Defensin RsAFP2 against Candida Isolates and Its In Vivo Efficacy in Prophylactic Murine Models of Candidiasis

We show that RsAFP2, a plant defensin that interacts with fungal glucosylceramides, is active against Candida albicans, inhibits to a lesser extent other Candida species, and is nontoxic to mammalian cells. Moreover, glucosylceramide levels in Candida species correlate with RsAFP2 sensitivity. We found RsAFP2 prophylactically effective against murine candidiasis.

Crescimento, produtividade e qualidade de raízes de rabanete cultivadas sob diferentes fontes e doses de adubos orgânicos

Avaliou-se o efeito da aplicação de doses de húmus de minhoca e de esterco bovino no crescimento de rabanete (Raphanus sativus L.), cultivar Crimson Giant, de agosto a setembro de 2002. Fez-se semeadura direta do rabanete com desbaste nove dias após, para adequar ao espaçamento de 0,20 x 0,08 m. Utilizou-se delineamento de blocos ao acaso, com sete tratamentos (15; 30 e 45 t ha-1 de húmus de minhoca e esterco bovino curtido, além do controle sem adição de fertilizante), em três repetições. Houve maior acúmulo de massa seca nas folhas em relação aos demais órgãos da planta, com acúmulo contínuo até os 13 dias após a semeadura, com posterior redução, quando ocorreu o desenvolvimento da raiz. As doses e fontes de adubos orgânicos aplicados pouco influenciaram no crescimento e nas produtividades total e comercial de raízes. O húmus de minhoca apresentou a menor porcentagem de raízes rachadas e isoporizadas nas doses de 9,2 e 20,4 t ha-1, respectivamente. A dose de esterco bovino, de 21,3 t ha-1 promoveu a maior porcentagem de raízes rachadas e a de 45 t ha-1 proporcionou redução em relação à de 15 t ha-1.

Viabilidade da consorciação de pimentão com repolho, rúcula, alface e rabanete

O trabalho foi conduzido na UNESP, Jaboticabal-SP, de setembro/2003 a janeiro/2004, com objetivo de avaliar a viabilidade da consorciação de pimentão com as culturas de repolho, rúcula, alface e rabanete. O experimento constou de 15 tratamentos, correspondentes a 10 cultivos consorciados (combinações das cinco hortaliças) e cinco monocultivos. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, com seis repetições. Foram utilizados os híbridos Magali R e Kenzan, respectivamente, para pimentão e repolho; e as cultivares Vera, Cultivada e Crimson Gigante, respectivamente, para alface, rúcula e rabanete. As produtividades de pimentão e repolho em cultivo consorciado não diferiram significativamente das obtidas em monocultivo. Maior massa fresca de parte aérea de plantas de alface (438,86 g/planta) foi observada quando a alface foi consorciada com pimentão, diferindo estatisticamente dos demais cultivos que obtiveram em média 323,05 g/planta de alface. Aumento na produtividade de raízes comerciais de rabanete foi observado quando consorciado com pimentão, porém, foi significativamente superior apenas ao cultivo consorciado de pimentão+repolho+rabanete. A massa fresca da parte aérea da rúcula mostrou diferença estatística apenas entre os consórcios de pimentão+rúcula+alface e pimentão+repolho+rúcula. Exceto o consórcio pimentão+repolho que obteve índice de uso eficiente da terra (UET) de 1,92; todos os outros consórcios apresentaram UET superior a 2,0, com maior UET (2,64) obtido no consórcio pimentão+alface. A superioridade de 92 a 164% na produção de alimento por área dos consórcios sobre os monocultivos, demonstra a viabilidade dos policultivos e maior eficiência do uso da terra.

Custo de produção e rentabilidade das culturas de alface, rabanete, rúcula e repolho em cultivo solteiro e consorciadas com pimentão

Realizou-se, o trabalho na UNESP, Jaboticabal, SP, com o objetivo de avaliar a rentabilidade das culturas de alface, rabanete, rúcula e repolho, em cultivo solteiro e consorciadas com pimentão. A determinação dos custos de produção das culturas em cultivo solteiro e em consórcio foi realizada com base na metodologia do custo operacional total (COT), com valores referentes a março de 2005. Para o cálculo da receita bruta, considerou-se o preço do setor atacadista, CEAGESP, no mês de março de 2005. Os COT das culturas de repolho, rúcula, alface e rabanete, quando consorciadas com pimentão, tiveram redução de 34,0%, 24,7%, 21,3% e 20,8% em relação aos seus respectivos cultivos solteiros. As culturas de alface e rabanete consorciadas com pimentão apresentaram aumento na receita líquida em 49,6% e 13,9%, respectivamente, quando comparadas com seus cultivos solteiros. A maior rentabilidade foi obtida em consórcio de pimentão com alface. A taxa de retorno e índice de lucratividade dos consórcios foram superiores aos observados nas monoculturas.

Análise econômica de cultivos consorciados de alface americana x rabanete: um estudo de caso

O trabalho foi realizado para verificar se cultivos consorciados de alface e de rabanete são economicamente viáveis. Foram elaborados os custos de produção das culturas em monocultivo e em consorciação. Alguns indicadores agroeconômicos foram usados para avaliar a eficiência dos sistemas consorciados: índice de uso eficiente da terra, receita bruta, receita líquida, vantagem monetária, vantagem monetária corrigida, taxa de retorno e índice de lucratividade. A associação das culturas da alface e rabanete permitiu um melhor aproveitamento dos fatores de produção, com aumento na produção por unidade de área. Os consórcios estabelecidos ao zero (espaçamento entrelinha 0,30 x 0,30 m) e aos 14 dias após o transplantio da alface (espaçamento entrelinhas de 0,40 x 0,30m) tiveram os melhores indicadores agroeconômicos, com índices de uso eficiente da terra de 1,76 e 1,61, taxas de retorno de 4,13 e 4,53, e índices de lucratividade de 75,77 e 77,94%, respectivamente.

Co-accumulation of microbial residues and particulate organic matter in the surface layer of a no-till Oxisol under different crops

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

Carbohydrate Composition and Water-Stable Aggregation of an Oxisol as Affected by Crop Sequence under No-Till

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

Crop type influences soil aggregation and organic matter under no-tillage

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