Cyclic GMP modulates stomatal opening induced by natriuretic peptides and immunoreactive analogues

In this paper we demonstrate that compounds that promote stomatal opening such as kinetin, atrial natriuretic peptide (ANP) and plant natriuretic peptide immunoanalogues (irPNP) significantly elevate cGMP in guard cell protoplasts. Stomata opened by irPNP are induced to close in the presence of the guanylate cyclase inhibitor, LY 83583. The effect of cGMP on stomatal opening appears to be linked with Ca2+ levels. ANP, irPNP and 8-Br-cGMP all induce stomatal opening and this is inhibited by compounds that lower intracellular Ca2+ levels such as ethylene glycol bis(β-aminoethyl ether) N,N,N’,N’-tetraacetic acid (EGTA), ruthenium red and procaine.

Desenvolvimento de uma estratégia de fusão gênica visando à localização de proteínas em plantas

Uma significativa quantidade de proteínas vegetais apresenta-se compartimentalizada nas diversas estruturas celulares. A sua localização pode conduzir à elucidação do funcionamento dos processos biossintéticos e catabólicos e auxiliar na identificação de genes importantes. A fim de localizar produtos gênicos relacionados à resistência, foi utilizada a fusão de cDNAs de arroz (Oryza sativa L.) ao gene da proteína verde fluorescente (GFP). Os cDNAs foram obtidos a partir de uma biblioteca supressiva subtrativa de genes de arroz durante uma interação incompatível com o fungo Magnaporthe grisea. Estes cDNAs foram fusionados a uma versão intensificada de gfp e usados para transformar 500 plantas de Arabidopsis thaliana. Outras 50 plantas foram transformadas com o mesmo vetor, porém sem a fusão (vetor vazio). Foram obtidas aproximadamente 25.500 sementes oriundas das plantas transformadas com as fusões EGFP::cDNAs e 35.000 sementes das transformadas com o vetor vazio, produzindo, respectivamente, 750 e 800 plantas tolerantes ao herbicida glufosinato de amônio. Após a seleção, segmentos foliares das plantas foram analisados por microscopia de fluorescência, visando o estabelecimento do padrão de localização de EGFP. Foram observadas 18 plantas transformadas com a fusão EGFP::cDNAs e 16 plantas transformadas com o vetor vazio apresentando expressão detectável de GFP. Uma planta transformada com uma fusão EGFP::cDNA apresentou localização diferenciada da fluorescência, notadamente nas células guarda dos estômatos e nos tricomas. Após seqüenciamento do cDNA fusionado, foi verificado que esta planta apresentava uma inserção similar a uma seqüência codificante de uma quinase, uma classe de enzimas envolvidas na transdução de sinais em resposta à infecção por patógenos.

Desenvolvimento e validação de método analítico para quantificação da boldina em peumus boldus mol. (monimiaceae) e avaliação preliminar de sua estabilidade

Peumus boldus Molina (Monimiaceae) é uma árvore comum e abundante no Chile, e suas folhas são amplamente empregadas pela medicina tradicional para o tratamento de uma variedade de afecções do sistema digestivo e hepatobiliar. Seus principais constituintes químicos são alcalóides do tipo aporfínicos, sendo a boldina seu maior e mais característico representante, cujas propriedades antioxidantes são extensivamente relatadas na literatura, servindo desta forma como marcador químico para a espécie. Com o objetivo de contribuir com parâmetros de controle de qualidade, um estudo botânico macro e microscópico das folhas e do pó da espécie foi realizado. Características morfológicas, identificadas pela análise macroscópica, como pilosidade, tipologia dos tricomas, proeminência ao redor da base dos tricomas e aparência do bordo, e características microscópicas como estômatos anomocíticos, folha hipoestomática e ocorrência de cristais de oxalato de cálcio denotam valor taxonômico. Parâmetros farmacopéicos como cinzas totais e perda por dessecação foram determinados, e um método de quantificação da boldina foi desenvolvido e validado utilizando a CLAE. O limite mínimo de boldina observado na análise de 10 amostras adquiridas foi de aproximadamente 0,016%. A fim de avaliarse o comportamento de seus constituintes químicos frente a variações de temperatura e umidade, realizou-se estudo de estabilidade acelerada (40ºC ± 2ºC / 75% ± 5% U.R.). A degradação máxima de boldina foi observada após 90 dias em câmara climática chegando a aproximadamente 52%. A reação de degradação sugerida foi de segunda ordem, e o tempo de vida útil e meia-vida calculados foram de aproximadamente 18 dias e 165 dias, respectivamente. Por fim, realizou-se a quantificação de alguns metais pesados nas folhas da espécie, que decresceram na ordem de Fe> Mn> Cu> Ni, sendo que Pb, Cr e Co tiveram níveis abaixo do limite de detecção de 5 μg/g.

Análises morfológicas e moleculares dos gêneros Galium L.e Relbunium (Endl.)Hook.f. (RUbieae-Rubiaceae)no estado do Rio Grande do Sul-Brasil

Desde o início da história taxonômica de Relbunium, muitos foram os trabalhos que enfatizaram sua autonomia e posição taxonômica. Atualmente, alguns estudos sugerem que as espécies pertencentes a Relbunium devam ser incluídas em uma seção do gênero Galium. Porém, recentes estudos moleculares na tribo Rubieae, destacam Galium como um grupo parafilético, e Relbunium como um gênero independente e monofilético. O problema taxonômico referente a Galium e Relbunium é de difícil solução, devido à ausência de estudos que integrem caracteres morfológicos, ecológicos e moleculares. No presente trabalho objetivou-se adicionar informações para o conhecimento básico das espécies de Relbunium e Galium para o sul do Brasil, a partir de caracteres morfológicos e moleculares, buscando responder a seguinte questão: “Relbunium pode ser considerado um gênero ou apenas uma seção dentro de Galium?”. Para atingir os objetivos, foi analisada a morfologia das espécies, com ênfase nas folhas, flores e frutos para duas espécies de Galium e treze de Relbunium: G. latoramosum, G. uruguayense, R. equisetoides, R. gracillimum, R. hirtum, R. humile, R. humilioides, R. hypocarpium, R. longipedunculatum, R. mazocarpum, R. megapotamicum, R. nigro-ramosum, R. ostenianum, R. richardianum e R. valantioides. Chaves de identificação foram geradas a partir dos resultados das análises morfológicas. As folhas foram analisadas quanto à forma, ápice, padrão de venação, tricomas, estômatos, distribuição de idioblastos secretores e vascularização do hidatódio. Esses caracteres não evidenciaram a separação entre os gêneros, auxiliando apenas na individualização das espécies. A morfologia das flores e frutos auxiliou na diferenciação dos gêneros e espécies estudadas. As flores são comumente bispóricas, a exceção de G. latoramosum. Brácteas involucrais, ausentes em Galium, estão presentes nas espécies de Relbunium, de duas a quatro; nesse gênero há presença de antopódio, ausente em Galium. A corola possui tricomas glandulares unicelulares na face adaxial, e na face abaxial os tricomas, quando presentes, são simples e idioblastos secretores estão presentes apenas em R. gracillimum. O androceu tem quatro estames alternipétalos e exsertos, com anteras dorsifixas e tetrasporangiadas, de deiscência longitudinal. O ovário é ínfero, bicarpelar, bilocular, com um rudimento seminal anátropo e unitegumentado por lóculo. O desenvolvimento dos frutos, a estrutura do pericarpo e da testa foram descritos. Os frutos são do tipo baga, em R. gracillimum e R. hypocarpium, ou esquizocarpo, nas demais espécies. A consistência do pericarpo pode variar de carnosa, nos frutos do tipo baga, a levemente seca, nos frutos esquizocarpos. Entre as espécies, observou-se uma variação com relação ao exocarpo, que pode ser liso, piloso ou com idioblastos secretores. A testa é constituída por apenas uma camada de células, que em R. hypocarpium mostra-se descontínua. Além das descrições morfológicas, foram realizados estudos moleculares das espécies, através do seqüenciamento de fragmentos do DNA nuclear (ITS) e plastidial (trnL-F). A partir dos resultados obtidos formam elaborados cladogramas com base nos dados morfológicos e moleculares. O cladograma construído a partir dos dados morfológicos (vegetativos e reprodutivos) evidenciou a distinção dos dois gêneros, ou seja, sustenta Relbunium como táxon independente. Nesse cladograma observa-se que a VI presença ou ausência de brácteas foi determinante, e proporcionou a separação dos gêneros. A uniformidade dos caracteres morfológicos vegetativos entre as espécies auxiliou apenas na distinção das espécies de Relbunium. Com relação aos dados moleculares, os fragmentos de DNA utilizados mostraram-se pouco informativos. A análise do fragmento ITS, em especial, contribuiu para confirmação da relação entre algumas espécies (R. hirtum e R. ostenianum, e R. humile e R. mazocarpum). A análise combinada dos dados morfológicos e moleculares não caracterizou Relbunium como um clado monofilético, sendo sua manutenção não sustentada, isso, principalmente, devido à falta de diferenças moleculares entre as espécies. Conclui-se que para o grupo em questão as análises morfológicas, das folhas, flores e frutos, foram suficientes para destacar Relbunium como um gênero autônomo e monofilético na tribo Rubieae.

Leaf anatomy of rubber-tree clones

A seringueira é uma planta de fácil reconhecimento por ser lenhosa, de porte mediano a grande, que apresenta um padrão característico de desfolha e reenfolhamento e, sobretudo, pela produção de látex. O objetivo do trabalho foi efetuar um estudo anatômico e morfológico foliar, comparando os clones RRIM 600 e GT 1 de seringueira &91;Hevea brasiliensis (Wild. ex Adr. de Juss.) Muell.- Arg&93;, desenvolvidos sob as mesmas condições edáficas e climáticas, para obtenção de informações que possam fornecer subsídios para correlações com dados fisiológicos e também diferenciar os clones em relação ao conteúdo de fibras, espessamento de tecidos do parênquima paliçádico e do parênquima lacunoso, caracterização anatômica do pecíolo, número e tamanho de estômatos e fornecer dados referentes a morfologia foliolar. Foram realizadas secções transversais na região do mesófilo, nervura central e pecíolo, seguindo-se os métodos usuais de preparação de lâminas permanentes. Foram realizadas análises biométricas de extensões de tecidos dos parênquimas paliçádico e lacunoso e contagem do número de células do parênquima lacunoso. Paralelamente foram realizadas análises biométricas para aferições de estômatos. Não houve diferenças para a altura das células epidérmicas, altura e número de camadas do parênquima lacunoso e para o comprimento e para a maior largura do limbo foliolar. Porém houve variação para a espessura das células do parênquima paliçádico, sendo que GT 1 apresentou maior espessura em relação a RRIM 600. GT1 apresentou maior número de estômatos em relação a RRIM 600, porém com menor tamanho. GT1 apresentou maior diâmetro da nervura central da folha e do pecíolo e maior quantidade de fibras de esclerênquima que RRIM 600.

Corn (Zea mays L.) cultivars tolerance to nicosulfuron

The effects of nicosulfuron on morphological, yield and growth characteristics and the histological modifications in the leaf blade were evaluated for eight corn cultivars: landrace popcorn, ESALQ-popcorn, Piranao, DSCC-Architecture, ESALQ VF7, ESALQ VD8, JAB 01F and JAB 02D. The experimental de sign was a randomized complete block with three replications in a factorial arrangement. Plots were four rows wide and 6.00m long with 0.90m spacing between rows and 0.20m between plants. Nicosulfuron was applied at the dose of 160 g a.i.ha(-1), when the plants was 25 cm high and has 5-6 expanded leaves. Nicosulfuron significantly reduced plant height at silking and the Final plant stand. There was also a significant reduction for plant height at 47 clays after sowing, for number of leaves, ear position. ear height, grain yield, ear weight and total number of ears due to nicosulfuron. The cultivars JAB 01 and JAB 02 were the least affected by the herbicide with similar yields to those of the control group, showing good tolerance to nicosulfuron. The leaves injury symptoms for all the studied cultivars consisted of chlorosis and puckering of the blades from the expanding central leaves of the plant at 7 days after application. Anatomical alterations in the epidermis due to the herbicide consisted of an increase in number and size of the bulliform cells and in the suppression of the epidermal cells in the epidermis and in the nearby of the vascular bundles. Some parenchymatic cells became voluminous and devoid of chloroplasts. SEM examination revealed a loss of bilateral symmetry of the stomata and disappearance of the subsidiary cells from the stomata near the midrib at the adaxial surface.

Photosynthetic induction in Eucalyptus urograndis seedlings and cuttings measured by an open photoacoustic cell

Photosynthetic induction in leaves of four-month-old Eucalyptus urograndis seedlings and of cuttings obtained from adult trees that were previously dark-adapted was studied by the in vivo and in situ Open Photoacoustic Cell Technique, Results for the gas exchange component of the photoacoustic (PA) signal were interpreted considering that the gas uptake component would have a phase angle nearly opposite to that of the oxygen evolution component. By subtracting the thermal component from the total PA signal, we studied the competition between gas uptake and oxygen evolution during the photosynthetic induction. Seedlings presented a net oxygen evolution prior to cuttings, but cuttings reached a higher steady-state photosynthetic activity. The chlorophyll (Chl) a/b ratio and the Chl fluorescence induction characteristic F-v/F-m were significantly higher for cuttings, while there was no difference between samples in stomata density and leaf thickness. Thus the differences in PA signals of seedlings and cuttings are associated to differences between the photosystem 2 antenna systems of these samples.

Plasticidade anatômica da folha de taro cultivado sob diferentes condições de sombreamento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Coffee leaf and stem anatomy under boron deficiency

A deficiência de B é muito comum nos cafezais brasileiros, mas as respostas do cafeeiro ao B têm sido erráticas, dependendo do ano, do modo e época de aplicação e, ainda, da fonte de B empregada. Um melhor entendimento dos efeitos do B na fisiologia e anatomia do cafeeiro é importante para o desenvolvimento de um programa racional de adubação boratada, uma vez que a anatomia da planta pode influenciar a translocação do nutriente. Neste experimento, plantas de dois cultivares foram cultivadas em soluções nutritivas com 0,0 (deficiente), 5,0 (adequado) e 25,0 µM (alto) de B. Quando os primeiros sintomas de deficiência apareceram, as folhas foram cortadas e tiveram suas paredes celulares isoladas e analisadas quanto aos teores de B e Ca. Cortes foram feitos em folhas novas e no ápice de ponteiros e fotografados em microscópio eletrônico de varredura. A resposta dos dois cultivares ao B foi semelhante, não tendo sido observados sintomas de toxidez. O teor de B nas paredes celulares foi aumentado com o incremento da concentração desse elemento na solução, enquanto o teor de Ca não foi afetado. A relação Ca/B decresceu com o aumento da concentração de B na solução. Com deficiência de B, os tecidos vasculares foram desorganizados e as paredes do xilema ficaram mais finas. Folhas de café com deficiência deste nutriente apresentaram menos estômatos, os quais se encontravam.

Structural and functional leaf traits of two Gochnatia species from distinct growth forms in a sclerophyll forest site in Southeastern Brazil

O gênero Gochnatia é comumente encontrado em diferentes fitofisionomias do Cerrado do Estado de São Paulo, crescendo desde ambientes mais abertos até áreas florestais mais fechadas. Aqui foram comparadas a anatomia foliar e alguns parâmetros ecofisiológicos de duas espécies do gênero Gochnatia, uma arbustiva (Gochnatia barrosii Cabrera) e a outra arbórea (Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera), ambas ocorrendo em área de cerradão na Estação Ecológica de Assis, SP. Encontraram-se diferenças estruturais qualitativas entre as espécies, com G. barrosii apresentando folhas anfiestomáticas, com epiderme unisseriada e G. polymorpha apresentando folhas hipoestomáticas, com epiderme múltipla ou hipoderme, na face adaxial. Além disso, as folhas de G. barrosii apresentaram menores valores para a espessura dos tecidos (com exceção da epiderme na face abaxial) e da folha em relação a G. polymorpha. Foram observadas diferenças na assimilação de CO2 tanto em base de área quanto de massa seca foliar, além de diferenças na área foliar específica, sendo esta maior em G. barrosii. Apesar das folhas de G. barrosii possuírem estrutura bem menos escleromorfa do que as folhas de G. polymorpha, não foram encontradas diferenças na eficiência do uso de água. Os resultados sugerem que espécies de formas distintas de crescimento de um mesmo gênero possuem características foliares diferenciadas para lidar com as variações ambientais a que são submetidas.

Caracterização anatômica e fitoquímica de folhas e rizomas de Hedychium coronarium J. König (Zingiberaceae)

Devido a grande potencialidade na utilização de Hedychium coronarium, na medicina popular e também como biorremediadora no tratamento de efluentes, objetivou-se uma diagnose dos órgãos, folha e rizoma, para elucidar resultados estruturais e fitoquímicos. A folha é anfiestomática, com predominância de estômatos na face abaxial. em ambas as superfícies foliares há projeções de cera epicuticular sobre as paredes anticlinais das células epidérmicas. O mesofilo dorsiventral apresenta hipoderme multisseriada (3 camadas) em ambos os lados. O parênquima clorofiliano é diferenciado em paliçádico (1-2 camadas) e lacunoso (4-5 camadas) com muitos espaços intercelulares e ocorrência de idioblastos cristalíferos. Na nervura central, o aerênquima ocorre em único arco na região abaxial. Os feixes vasculares distribuem-se aleatoriamente e são de diferentes tamanhos, pequenos, médios e grandes, envolvidos por fibras. Os feixes menores localizam-se no lado abaxial da nervura. A triagem fitoquímica das folhas mostrou a presença de saponinas e ausência de taninos, antraquinonas, alcalóides e flavonóides. Por meio de Cromatografia em Camada Delgada foram identificadas as presenças de cariofileno e mirceno no óleo essencial bruto obtido a partir das folhas de H. coronarium.

Aerial stem and leaf morphoanatomy of some species of Smilax

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

Usos potenciais de moringa oleifera lam., uma matriz para produção de biodiesel e tratamento de água no semiárido nordestino

The current environmental crisis demands transformations in the relations among society, nature and development, considering sustainability. In this context, an important theme is replacing fossil fuels with biofuels, such as biodiesel. Moringa oleifera Lam. is a species that can be used as a raw material to produce biodiesel. Besides, it is a multiple purposes plant, which can be used also in water treatment. Thus, the aims of this work were to analyze the anatomical adaptations found in the stem and in the leaf and the seed s oil stores of M. oleifera., to investigate chemical characteristics of M. oleifera s seed oil, considering biodiesel production, and to evaluate the coagulation activity of these seeds in water treatment. Semipermanent histological laminas were made and it follows that the stem has thick cuticle, stomata whose cells guard are below the epidermis line, hollow medulla, druses and tector trichomes as adaptations to climate and soil conditions in which the species is found and the leaf is dorsiventral and it has thick cuticle, tector trichomes and druses. The seed has great reserves of oil. These features favor the use of Moringa oleifera Lam. as a raw material to produce biodiesel in Brazil s Northeast semiarid region. Chemical analysis were made through oil solvent extraction using mechanic stirrer. The oil was analyzed in UV spectrophotometer. A transesterification was made and biodiesel was analyzed in gas chromatography. Oil yield was high and good quality biodiesel was obtained. To evaluate seeds coagulantion activity, coagulation and flocculation essays in jartest were made, using seed extract to treat raw water. Seeds were efficient in cogulation process to treat water. So, they can be used in rudimentary systems or as a raw material to coagulant proteins extraction, as an alternative to traditional coagulants. M. oleifera has characteristics that favor its use to biodiesel production and water treatment

Fruit and seed ontogeny related to the seed behaviour of two tropical species of Caesalpinia (Leguminosae)

Caesalpinia echinata and C ferrea var. ferrea have different seed behaviours and seed and fruit types. Comparison of the seed ontogeny and anatomy partly explained the differences in seed behaviour between these two species of Brazilian legumes; some differences were also related to fruit development. The seed coat in C. ferrea consisted of two layers of osteosclereids, as well as macrosclereids and fibres, to form a typical legume seed coat, whereas C. echinata had only macrosclereids and fibres. In C. echinata, the developing seed coat had paracytic stomata, a feature rarely found in legume seeds. These seed coat features may account for the low longevity of C. echinata seeds. The embryogeny was similar in both species, with no differences in the relationship between embryo growth and seed growth. The seeds of both species behaved as typical endospermic seeds, despite their different morphological classification (exendospermic orthodox seeds were described for C. echinata and endospermic orthodox seeds for C. ferrea). Embryo growth in C. ferrea accelerated when the sclerenchyma of the pericarp was developing, whereas embryonic growth in C. echinata was associated with the conclusion of spine and secretory reservoir development in the pericarp. Other features observed included an endothelial layer that secreted mucilage in both species, a nucellar summit, which grew up into the micropyle, and a placental obturator that connected the ovarian tissue to the ovule in C. ferrea. (C) 2004 the Linnean Society of London.

Gas exchange rates at different vapor pressure deficits and water relations of 'Pera' sweet orange plants with citrus variegated chlorosis (CVC)

Net photosynthesis (A) and transpiration rates (E), stomatal conductance (g), water use efficiency (WUE), intrinsic water use efficiency (IWUE) and internal leaf CO2 concentration (C) in response to different vapor pressure deficit (1.2 and 2.5 kPa) were investigated in 'Pera' sweet orange plants affected by citrus variegated chlorosis (CVC), a disease caused by Xylella fastidiosa. All plants were well watered and leaf water potential (Pw) was also measured by the psychrometric technique. Results showed that healthy plants responded to higher vapor pressure deficit (VPD), lowering its net photosynthesis and transpiration rates, and stomatal conductance. However, diseased plants presented no clear response to VPD, showing lower A, E and g for both VPDs studied and very similar values to these variables in healthy plants at the highest VPD. Internal leaf CO2 concentration also decreased for healthy plants when under the highest VPD, and surprisingly, the same pattern of response was found in plants with CVC. These results, the lower Psi(w) and higher WUE values for diseased plants, indicated that this disease may cause stomatal dysfunction and affect the water resistance through xylem vessels, which ultimately may play some role in photosynthetic metabolism. (C) 2003 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.