O efeito da adubação foliar na variedade de batata (Solanum tuberosum) de indústria “LADY ROSETTA”

A batata está sujeita a stresses bióticos (doenças, pragas, infestantes) e abióticos (condições climáticas, secura, excesso de água, ou fitotoxicidade provocada por herbicidas, entre outros). Os adubos foliares contendo nutrientes (macro e micronutrientes) poderão contribuir para uma melhor nutrição da planta, para além de exercer uma ação benéfica ao nível do potencial hídrico da folha e sua proteção contra os diversos inimigos bióticos. Instalou-se um ensaio em Marinhais na variedade de batata de indústria Lady Rosetta, para avaliar o efeito da adubação foliar de uma gama de adubos foliares “Humigel”, contendo, entre outros nutrientes, o enxofre e o potássio, numa situação de fitotoxidade causada pela aplicação de um herbicida. O ensaio foi instalado com um dispositivo experimental de parcelas totalmente aleatórias, com 4 repetições. Os tratamentos foram a aplicação de “Humigel” e sem aplicação (testemunha). A produção comercial nas parcelas com “Humigel” foi significativamente mais elevada (48 192 kg/ha) do que nas parcelas testemunha (43 458 kg/ha). Não se registaram diferenças significativas ao nível do número de tubérculos (comercial e total) por planta, nem ao nível dos parâmetros de qualidade (peso específico e teste de fritura).

Producción de microtubérculos de papa (Solanum tuberosum L.), cultivar Burren en biorreactores económicos de inmersión temporal

El estudio de microtuberización del cultivar de papa Burren se realizó en el Laboratorio de Cultivo de Tejidos de la Universidad Nacional Agraria entre los meses de junio a diciembre del 2015. Se estudiaron las fases de multiplicación y formación de microtubérculos en Biorreactores Económicos de Inmersión Temporal (BEIT). En la fase de multiplicación se evaluó la formación de plantas completas cuando se sembraron 70 microesquejes en cinco variantes de medios de cultivo. Se empleó un diseño de Bloques Completos al Azar con arreglo unifactorial con réplicas conformadas por 2 BEIT, y para definir las diferencias estadísticas entre las medias (ANDEVA) de los tratamientos se realizó la prueba de rangos múltiples de Duncan-Waller ( = 0.05). En la formación de plantas se evaluaron la longitud de plantas, número de hojas y número de brotes que se les realizó la prueba de medias de diferencia mínima significativa con α = 0.05, se calculó el porcentaje de supervivencia. Como resultado se obtuvo en las variantes de medios de cultivo que contenían 0.20 mg l-1 de GA3 con 0.50 mg l-1 de BAP y 0.10 mg l-1 de GA3 con 1 mg l-1 de BAP, se obtuvieron medias respectivas en número de entrenudos de 6.32-5.7 y en número de hojas por planta de 7.37-6.93. Adiciones de sacarosa de 80 g l-1 y 110 g l-1 favorecieron la formación de microtubérculos de peso fresco con medias entre 0.69-0.75 gramos. La adición de sacarosa entre 80 g l-1 y 120 g l-1 no se registró diferencias estadísticas significativas entre las medias de las variables diámetro y longitud de microtubérculos. Con microtubérculos con diámetro mayor a los 10 mm se obtuvieron medias en longitud de planta, número de hojas y número de brotes de 21, 16.35 y 5.65 cm respectivamente y con diámetros entre 8-10 mm las medias respectivas fueron de 16.37, 11.35 y 5.35 cm.

Microtuberización del cultivar de papa (Solanum tuberosum L.) Banba en biorreactores económicos de inmersión temporal

El trabajo se realizó en el laboratorio de cultivo de tejidos de la Universidad Nacional Agraria (UNA) de mayo a septiembre de 2015. El mismo pretende sentar las bases de la producción de semilla básica con un método innovador, al producir microtubérculos de papa del cultivar Banba en BEITs y determinar la mejor variante de medio de cultivo en la fase de multiplicación y microtuberización. Se buscaron las características morfológicas deseadas, mediante el efecto de cinco variantes de medios de cultivos (0.10 y 0.20 mg l -1 de GA3 con 0.5 y 1 mg l -1 de bencilaminopurina (BAP)). Posteriormente se utilizaron cinco variantes de medios con BAP para la etapa de microtuberización en BEIT con 3000 ml de medio de cultivo en condiciones de crecimiento de 20 ± 3 °C, 16 horas luz y 8 de oscuridad con intensidad de luz de 2000 lux. El ensayo se estableció en BCA unifactorial con tres repeticiones. Para determinar las diferencias estadísticas entre las medias de los tratamientos se realizó la prueba de medias de diferencia mínima significativa (LSD) de Fisher con (α = 0.05). En los medios de multiplicación para las características altura de planta y número de brotes axilares, presentó mejor desempeño el medio con 0.10 mg l -1 de GA3 y 0.50 de BAP. Para el número de entrenudos no hubo diferencias significativas y para el número de hojas la mejor respuesta se obtuvo con 0.10 mg l -1 de GA3 y 0.50 g l -1 de BAP. En microtuberización se obtuvieron buenos resultados en microtubérculos por planta, diámetro y longitud en el medio de cultivo con 1 mg l -1 de BAP y 11% de sacarosa, así como microtubérculos esféricos superiores a los 0,6 g de peso en 36%.

O efeito da adubação foliar na variedade de batata (Solanum tuberosum) de indústria “LADY ROSETTA”

A batata está sujeita a stresses bióticos (doenças, pragas, infestantes) e abióticos (condições climáticas, secura, excesso de água, ou fitotoxicidade provocada por herbicidas, entre outros). Os adubos foliares contendo nutrientes (macro e micronutrientes) poderão contribuir para uma melhor nutrição da planta, para além de exercer uma ação benéfica ao nível do potencial hídrico da folha e sua proteção contra os diversos inimigos bióticos. Instalou-se um ensaio em Marinhais na variedade de batata de indústria Lady Rosetta, para avaliar o efeito da adubação foliar de uma gama de adubos foliares “Humigel”, contendo, entre outros nutrientes, o enxofre e o potássio, numa situação de fitotoxidade causada pela aplicação de um herbicida. O ensaio foi instalado com um dispositivo experimental de parcelas totalmente aleatórias, com 4 repetições. Os tratamentos foram a aplicação de “Humigel” e sem aplicação (testemunha). A produção comercial nas parcelas com “Humigel” foi significativamente mais elevada (48 192 kg/ha) do que nas parcelas testemunha (43 458 kg/ha). Não se registaram diferenças significativas ao nível do número de tubérculos (comercial e total) por planta, nem ao nível dos parâmetros de qualidade (peso específico e teste de fritura).

Efecto de la utilización de cal viva como aditivo sobre los parámteros de fermentación y la calidad nutricional en el ensilaje de pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum), papa (Solanum tuberosum) y arveja (Pisum Sativum)

Tesis (Zootecnista). -- Universidad de La Salle. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Programa de Zootecnia, 2013

Influência dos processos de cura e conservação nas características da batata (Solanum tuberosum L.) cv.Monalisa para cozer

Mestrado em Engenharia Agronómica - Especialização em Horto-fruticultura e Viticultura - Instituto Superior de Agronomia - UL

Études de la réponse du métabolisme énergétique à la carence en fer dans les cultures cellulaires de Solanum tuberosum

Le fer est un micronutriment important pour la croissance et le développement des plantes. Il agit comme cofacteur pour plusieurs enzymes et il est important pour des processus tels que la photosynthèse et la respiration. Souvent, le Fe dans le sol n’est pas bio-disponible pour la plante. Les plantes ont développé des stratégies pour solubiliser le Fe du sol pour le rendre disponible et assimilable pour elles. Il y a deux stratégies, la première est caractéristique des dicotylédones et la seconde est caractéristique des monocotylédones. Le modèle utilisé dans cette étude est une culture cellulaire de Solanum tuberosum. Une partie de la recherche effectuée a permis la mesure d’activité et d’expression relative de certaines enzymes impliquées dans le métabolisme énergétique et la fourniture de précurseurs pour la synthèse d’ADN : la Nucléoside diphosphate kinase, la Ribonucléotide reductase, la Glucose 6-phosphate déshydrogénase et la 6-Phosphogluconate déshydrogénase dans les cellules en présence ou en absence de Fe. Chez certains organismes, la déficience en Fe est associée à une perte de croissance qui est souvent liée à une diminution de la synthèse d’ADN. Chez les cultures de cellules de S. tuberosum, les résultats indiquent que la différence de biomasse observée entre les traitements n’est pas due à une variation de l’activité ou l’expression relative d’une de ces enzymes. En effet, aucune variation significative n’a été détectée entre les traitements (+/- Fe) pour l’activité ni l’expression relative de ces enzymes. Une autre partie de la recherche a permis d’évaluer l’activité des voies métaboliques impliquées dans la stratégie 1 utilisée par S. tuberosum. Cette stratégie consomme des métabolites énergétiques: de l’ATP pour solubiliser le Fe et du pouvoir réducteur (NAD(P)H), pour réduire le Fe3+ en Fe2+. Des études de flux métaboliques ont été faites afin d’étudier les remaniements du métabolisme carboné en déficience en Fe chez S. tuberosum. Ces études ont démontré une baisse du régime dans les différentes voies du métabolisme énergétique dans les cellules déficientes en Fe, notamment dans le flux glycolytique et le flux de C à travers la phosphoenolpyruvate carboxylase. En déficience de Fe il y aurait donc une dépression du métabolisme chez S. tuberosum qui permettrait à la cellule de ralentir son métabolisme pour maintenir sa vitalité. En plus des flux, les niveaux de pyridines nucléotides ont été mesurés puisque ceux-ci servent à réduire le Fe dans la stratégie 1. Les résultats démontrent des niveaux élevés des formes réduites de ces métabolites en déficience de Fe. L’ensemble des résultats obtenus indiquent qu’en déficience de Fe, il y a une baisse du métabolisme permettant à la cellule de s’adapter et survivre au stress.

Études de la réponse du métabolisme énergétique à la carence en fer dans les cultures cellulaires de Solanum tuberosum

Le fer est un micronutriment important pour la croissance et le développement des plantes. Il agit comme cofacteur pour plusieurs enzymes et il est important pour des processus tels que la photosynthèse et la respiration. Souvent, le Fe dans le sol n’est pas bio-disponible pour la plante. Les plantes ont développé des stratégies pour solubiliser le Fe du sol pour le rendre disponible et assimilable pour elles. Il y a deux stratégies, la première est caractéristique des dicotylédones et la seconde est caractéristique des monocotylédones. Le modèle utilisé dans cette étude est une culture cellulaire de Solanum tuberosum. Une partie de la recherche effectuée a permis la mesure d’activité et d’expression relative de certaines enzymes impliquées dans le métabolisme énergétique et la fourniture de précurseurs pour la synthèse d’ADN : la Nucléoside diphosphate kinase, la Ribonucléotide reductase, la Glucose 6-phosphate déshydrogénase et la 6-Phosphogluconate déshydrogénase dans les cellules en présence ou en absence de Fe. Chez certains organismes, la déficience en Fe est associée à une perte de croissance qui est souvent liée à une diminution de la synthèse d’ADN. Chez les cultures de cellules de S. tuberosum, les résultats indiquent que la différence de biomasse observée entre les traitements n’est pas due à une variation de l’activité ou l’expression relative d’une de ces enzymes. En effet, aucune variation significative n’a été détectée entre les traitements (+/- Fe) pour l’activité ni l’expression relative de ces enzymes. Une autre partie de la recherche a permis d’évaluer l’activité des voies métaboliques impliquées dans la stratégie 1 utilisée par S. tuberosum. Cette stratégie consomme des métabolites énergétiques: de l’ATP pour solubiliser le Fe et du pouvoir réducteur (NAD(P)H), pour réduire le Fe3+ en Fe2+. Des études de flux métaboliques ont été faites afin d’étudier les remaniements du métabolisme carboné en déficience en Fe chez S. tuberosum. Ces études ont démontré une baisse du régime dans les différentes voies du métabolisme énergétique dans les cellules déficientes en Fe, notamment dans le flux glycolytique et le flux de C à travers la phosphoenolpyruvate carboxylase. En déficience de Fe il y aurait donc une dépression du métabolisme chez S. tuberosum qui permettrait à la cellule de ralentir son métabolisme pour maintenir sa vitalité. En plus des flux, les niveaux de pyridines nucléotides ont été mesurés puisque ceux-ci servent à réduire le Fe dans la stratégie 1. Les résultats démontrent des niveaux élevés des formes réduites de ces métabolites en déficience de Fe. L’ensemble des résultats obtenus indiquent qu’en déficience de Fe, il y a une baisse du métabolisme permettant à la cellule de s’adapter et survivre au stress.

Bioactivity of Ruta graveolens and Satureja montana Essential Oils on Solanum tuberosum Hairy Roots and Solanum tuberosum Hairy Roots with Meloidogyne chitwoodi Co-cultures

As a nematotoxics screening biotechnological system, Solanum tuberosum hairy roots (StHR) and S. tuberosum hairy roots with Meloidogyne chitwoodi co-cultures (StHR/CRKN) were evaluated, with and without the addition of the essential oils (EOs) of Satureja montana and Ruta graveolens. EOs nematotoxic and phytotoxic effects were followed weekly by evaluating nematode population density in the co-cultures as well as growth and volatile profiles of both in vitro cultures types. Growth, measured by the dissimilation method and by fresh and dry weight determination, was inhibited after EO addition. Nematode population increased in control cultures, while in EO-added cultures numbers were kept stable. In addition to each of the EOs main components, and in vitro cultures constitutive volatiles, new volatiles were detected by gas chromatography and gas chromatography coupled to mass spectrometry in both culture types. StHR with CRKN co-cultures showed to be suitable for preliminary assessment of nematotoxic EOs.

Parâmetros genéticos, respostas associadas ao déficit hídrico e estrutura populacional em germoplasma de batata (Solanum tuberosum L.).

2016

On the role of RNA silencing in the pathogenicity and evolution of viroids and viral satellites

Viroids and most viral satellites have small, noncoding, and highly structured RNA genomes. How they cause disease symptoms without encoding proteins and why they have characteristic secondary structures are two longstanding questions. Recent studies have shown that both viroids and satellites are capable of inducing RNA silencing, suggesting a possible role of this mechanism in the pathology and evolution of these subviral RNAs. Here we show that preventing RNA silencing in tobacco, using a silencing suppressor, greatly reduces the symptoms caused by the Y satellite of cucumber mosaic virus. Furthermore, tomato plants expressing hairpin RNA, derived from potato spindle tuber viroid, developed symptoms similar to those of potato spindle tuber viroid infection. These results provide evidence suggesting that viroids and satellites cause disease symptoms by directing RNA silencing against physiologically important host genes. We also show that viroid and satellite RNAs are significantly resistant to RNA silencing-mediated degradation, suggesting that RNA silencing is an important selection pressure shaping the evolution of the secondary structures of these pathogens.

Replicating satellite RNA induces sequence-specific DNA methylation and truncated transcripts in plants

Tobacco plants were transformed with a chimeric transgene comprising sequences encoding β-glucuronidase (GUS) and the satellite RNA (satRNA) of cereal yellow dwarf luteovirus. When transgenic plants were infected with potato leafroll luteovirus (PLRV), which replicated the transgene-derived satRNA to a high level, the satellite sequence of the GUS:Sat transgene became densely methylated. Within the satellite region, all 86 cytosines in the upper strand and 73 of the 75 cytosines in the lower strand were either partially or fully methylated. In contrast, very low levels of DNA methylation were detected in the satellite sequence of the transgene in uninfected plants and in the flanking nonsatellite sequences in both infected and uninfected plants. Substantial amounts of truncated GUS:Sat RNA accumulated in the satRNA-replicating plants, and most of the molecules terminated at nucleotides within the first 60 bp of the satellite sequence. Whereas this RNA truncation was associated with high levels of satRNA replication, it appeared to be independent of the levels of DNA methylation in the satellite sequence, suggesting that it is not caused by methylation. All the sequenced GUS:Sat DNA molecules were hypermethylated in plants with replicating satRNA despite the phloem restriction of the helper PLRV. Also, small, sense and antisense ∼22 nt RNAs, derived from the satRNA, were associated with the replicating satellite. These results suggest that the sequence-specific DNA methylation spread into cells in which no satRNA replication occurred and that this was mediated by the spread of unamplified satRNA and/or its associated 22 nt RNA molecules.

Small RNA sequencing of potato leafroll virus-infected plants reveals an additional subgenomic RNA encoding a sequence-specific RNA-binding protein

Potato leafroll virus (PLRV) is a positive-strand RNA virus that generates subgenomic RNAs (sgRNA) for expression of 3' proximal genes. Small RNA (sRNA) sequencing and mapping of the PLRV-derived sRNAs revealed coverage of the entire viral genome with the exception of four distinctive gaps. Remarkably, these gaps mapped to areas of PLRV genome with extensive secondary structures, such as the internal ribosome entry site and 5' transcriptional start site of sgRNA1 and sgRNA2. The last gap mapped to ~500. nt from the 3' terminus of PLRV genome and suggested the possible presence of an additional sgRNA for PLRV. Quantitative real-time PCR and northern blot analysis confirmed the expression of sgRNA3 and subsequent analyses placed its 5' transcriptional start site at position 5347 of PLRV genome. A regulatory role is proposed for the PLRV sgRNA3 as it encodes for an RNA-binding protein with specificity to the 5' of PLRV genomic RNA. © 2013.

A suite of novel promoters and terminators for plant biotechnology

The gene regulation signals from subterranean clover stunt virus (SCSV) were investigated for their expression in dicot plants. The SCSV genome has at least eight circular DNA molecules. Each circular DNA component contains a promoter element, a single open reading frame and a terminator. The promoters from seven of the segments were examined for their strength and tissue specificity in transgenic tobacco (Nicotiana tabacum L.), potato (Solanum tuberosum L.) and cotton (Gossypium hirsutum L.) using a GUS reporter gene assay system. While the promoters of many of the segments were poorly expressed, promoters derived from segments 4 and 7 were shown to direct high levels of expression in various plant tissues and organs. The segment 1 promoter directs predominantly callus-specific expression and, when used to control a selectable marker gene, facilitated the transformation of all three species (tobacco, potato and cotton). From the results, a suite of plant expression vectors (pPLEX) derived from the SCSV genome were constructed and used here to produce herbicide- and insect-resistant cotton, demonstrating their utility in the expression of foreign genes in dicot crop species and their potential for use in agricultural biotechnology.