Subsite substrate specificity of midgut insect chymotrypsins

Insect chymotrypsins are distinctively sensitive to plant protein inhibitors, suggesting that they differ in subsite architecture and hence in substrate specificities. Purified digestive chymotrypsins from insects of three different orders were assayed with internally quenched fluorescent oligopeptides with three different amino acids at P1 (Tyr, Phe, and Leu) and 13 amino acid replacements in positions P1`, P2, and P3. The binding energy (Delta G(s), calculated from Km values) and the activation energy (Delta G(T)(double dagger), determined from k(cat)/K-m values) were calculated. The hydrophobicities of each subsite were calculated from the efficiency of hydrolysis of the different amino acid replacements at that subsite. The results showed that except for S1, the other subsites (S2, S3, and S1`) vary among chymotrypsins. This result contrasts with insect trypsin data that revealed a trend along evolution, putatively associated with resistance to plant inhibitors. In spite of those differences, the data suggested that in lepidopteran chymotrypsins S2 and S1` bind the substrate ground state, whereas only S1` binds the transition state, supporting aspects of the present accepted mechanism of catalysis. 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Purification and partial characterization of an aminopeptidase from the midgut tissue of Dysdercus peruvianus

The surface of midgut cells in Hemiptera is ensheathed by a lipoprotein membrane (the perimicrovillar membrane), which delimits a closed compartment with the microvillar membrane, the so-called perimicrovillar space. In Dysdercus peruvianus midgut perimicrovillar space a soluble aminopeptidase maybe involved in the digestion of oligopeptides and proteins ingested in the diet. This D. peruvianus aminopeptidase was purified to homogeneity by ion-exchange chromatography on an Econo-Q column, hydrophobic interaction chromatography on phenyl-agarose column and preparative polyacrylamide gel electrophoresis. The results suggested that there is a single molecular species of aminopeptidase in D. peruvianus midgut. Molecular mass values for the aminopeptidase were estimated to be 106 kDa (gel filtration) and 55 kDa (SDS-PAGE), suggesting that the enzyme occurs as a dimer under native conditions. Kinetic data showed that D. peruvianus aminopeptidase hydrolyzes the synthetic substrates LpNA, RpNA, A beta NA and AsnMCA (K(m)s 0.65, 0.14, 0.68 and 0.74 mM, respectively). The aminopeptidase activity upon LpNA was inhibited by EDTA and 1,10-phenanthroline, indicating the importance of metal ions in enzyme catalysis. One partial sequence of BLAST-identified aminopeptidase was found by random sequencing of the D. peruvianus midgut cDNA library. Semi-quantitative RT-PCR analysis showed that the aminopeptidase genes were expressed throughout the midgut epithelium, in the epithelia of V1, V2 and V3. Malphigian tubules and fat body, but it was not expressed in the salivary glands. These results are important in furthering our understanding of the digestive process in this pest species. (c) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Uso da glicerina oriunda da síntese do biodiesel em sistemas microemulsionados visando aplicação de herbicidas

The program PROBIODIESEL from the Ministry of Science and Technology has substantially increased glycerine, obtained as a sub-product of biodiesel production process, making it necessary to seek alternatives for the use of this co-product. On the other hand, herbicides although play a role of fundamental importance in the agricultural production system in force, have been under growing concern among the various segments of society because of their potential environmental risk. In this work, we used glycerin in microemulsion systems for application of herbicides, to improve efficiency and lower environmental pollution caused by the loss of those products to the environment. To obtain the systems of microemulsinados were used Unitol L90 NP and Renex 40 as surfactants, butanol as co-surfactant, coconut oil as oil phase and aqueous phase as we used solutions of glycerin + water. Through the determination of phase diagrams, the microemulsion region was found in the system E (L90 Unitol, coconut oil and glycerin + water 1:1). Three points were chosen to the aqueous phase rich in characterization and application in the solubilization of glyphosate and atrazine. Three experiments were performed in Horta, Department of Plant Sciences, Plant Science Sector, UFERSA, Mossoró-RN. The first experiment was conducted in randomized complete blocks with 20 treatments and four replications. The treatments consisted of five doses of the herbicide glyphosate (0.0, 0.45, 0.9, 1.35 and 1.8 L ha-1) diluted with four sauces: C1, C2, C3 (microemulsions) and C4 (water). The phytotoxicity of Brachiaria brizantha was measured at 7, 14, 28 and 60 DAA (days after application). At 60 DAA, we evaluated the biomass of plants. The second experiment was developed in randomized complete blocks with 20 treatments and four repetitions. The treatments consisted of five doses of the herbicide atrazine (0.0, 0.4, 0.8, 1.6 and 2.4 L ha-1) diluted with four sauces: C1, C2, C3 (microemulsions) and C4 (water). The phytotoxicity on Zea mays and Talinum paniculatum was evaluated at 2, 7, 20 DAA. The experiment III was developed in randomized complete blocks with 16 treatments and three repetitions. The treatments consisted of 16 combinations among the constituents of the microemulsion: Unitol L90 surfactant (0.0, 1.66, 5.0, 15 %) and glycerin (0.0, 4.44, 13.33 and 40.0 %). The phytotoxicity on Zea mays was evaluated at 1, 7 and 14 DAA. At 14 DAA, we evaluated the biomass of plants. The control plants using the microemulsions was lower than in the water due to the poisoning caused by the initial microemulsions in the leaves of the plants, a fact that hinders the absorption and translocation of the herbicide. There was no toxicity in Zea mays plants caused by the herbicide, however, were highly intoxicated by microemulsions. T. paniculatum was better controlled in spraying with the microemulsions, regardless of the dose of the herbicide. The glycerine did not cause plant damage. Higher poisoning the plants are caused by tensoactive Unitol L90 and higher rates occur with the use of higher concentrations of surfactant and glycerin, or microemulsion. The microemulsions used hampered the action of glyphosate in controlling B. brizantha and caused severe poisoning in corn, and these poisonings attributed mainly to the action of surfactant

Alterações morfo-anatômicas das folhas de milho submetidas à aplicação de nicosulfuron

O objetivo desse trabalho é descrever os enrolamento das extremidades do limbo foliar, sinais externos de intoxicação e as alterações aos 7 dias após a aplicação do produto. As histológicas nas folhas de híbridos de milho alterações anatômicas observadas restringiramsubmetidos à aplicação de nicosulfuron. se às células componentes do sistema Verificou-se que os híbridos tratados dérmico. apresentaram descoloração da parte basal das lâminas das folhas centrais, enrugamento e enrolamento das extremidades do limbo foliar, aos 7 dias após a aplicação do produto. As alterações anatômicas observadas restringiramse às células componentes do sistema dérmico.

Respostas de híbridos de milho ao nicosulfuron: I - aspectos biológlcos e da produção

Um ensaio de campo foi conduzido em 1994/95, na Fazenda de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP) de Jaboticabal, SP, sendo os objetivos do trabalho comparar aspectos biológicos e produtivos de nove diferentes híbridos de milho, resultantes da aplicação da dose de 80 g.ha-1 de nicosulfuron {2- [[[[4,6-dimetoxi-2-pirimidina) amina] carboxil] amina] sulfonil] -N,N-dimetil-3-piridinacarboxiamida} em relação a plantas não tratadas. Verificou-se que o herbicida afetou significativamente alguns dos aspectos biológicos estudados (altura de plantas e de espigas, número de folhas, comprimento e largura de folhas e estande final) e não afetou os relacionados com a posição relativa das espigas, o diâmetro do colmo, as porcentagens de acamamento e de quebramento. A produtividade estimada dos híbridos tratados não foi afetada pela aplicação do produto, com exceção da estimada para o híbrido HT 2X.

Interferência das plantas daninhas sobre algumas características agronômicas e a produtividade de sete cultivares de milho

O presente trabalho teve por objetivo estudar o comportamento de 7 cultivares de milho (Zea mays L.) quanto à interferência da comunidade de plantas daninhas. Para tanto, os 7cultivares de milho (ESALQ VF-7, ESALQ VD-8, COMPOSTOS ARQUITETURA, FLINT e DENTADO, PIRANÃO e o híbrido CARGILL 501) foram submetidos a duas condições de interferência: com e sem, totalizando 14 tratamentos arranjados em esquema fatorial (7x2), instalados, no campo, em área experimental da FCAV/UNESP, Campus de Jaboticabal, seguindo o delineamento experimental de blocos ao acaso com 4 repetições. A comunidade infestante cujas espécies mais importantes foram SIDCO, BRAPL e ELEIN, estabeleceu-se a partir dos 14 dias após a semeadura, passando a interferir negativamente sobre a cultura a partir dos 35 dias. Os cultivares CD e CF apresentaram maior crescimento que os demais. A interferência da comunidade infestante reduziu a altura de inserção da primeira espiga; o comprimento e a circunferência das espigas, os pesos da espigas e dos grãos e a produção estimada da cultura, independente do cultivar. Os cultivares PIR e ARQ, independente da interferência, mostraram-se os menos produtivos. O cultivar Carg mostrou-se o mais produtivo mesmo quando sob interferência. O cultivar ARQ foi o mais sensível à interferência, enquanto PIR e VF-7 foram os menos sensíveis, podendo ser utilizados em programas de melhoramento genético visando tolerância a interferência de plantas daninhas.

Efeitos da densidade de plantas no rendimento comercial de espigas verdes de cultivares de milho

A cultura do milho-verde é alternativa de grande valor econômico para pequenos e médios agricultores, principalmente em áreas irrigadas. O objetivo do trabalho foi avaliar o rendimento comercial de espigas verdes e de outras características das plantas de seis cultivares de milho, submetidas a quatro densidades populacionais. Utilizou-se o delineamento experimental em parcelas subdivididas, com seis tratamentos principais (cultivares), quatro tratamentos secundários (densidade populacional) e quatro repetições dispostas em blocos casualizados. As cultivares Cativerde 2, P3232, BM3061 e AG4051 apresentaram as maiores alturas de plantas, enquanto SWB551 foi a mais reduzida. A menor altura média de inserção da primeira espiga foi obtida pela cultivar SWB551. As cultivares AG4051, AG1051, BM3061 e P3232 foram superiores às demais em comprimento e no número de espigas comerciais despalhadas. Entre as quatro densidades populacionais, 50.000 plantas ha-1 foi a que promoveu o mais alto rendimento de espigas. O híbrido P3232 apresentou ciclo e acúmulo térmico superiores às demais cultivares, com BM3061 sendo a mais precoce.

Amostragem seqüencial com base na lei de Taylor para levantamento de Spodoptera frugiperda na cultura do milho

A lagarta do cartucho do milho é uma das principais pragas do milho nas Américas, podendo ocorrer durante todos os estágios de crescimento da cultura, causando perdas de 15 a 37% na produção. Neste trabalho estudou-se a distribuição espacial dessa praga no campo, com a finalidade de desenvolver um sistema de amostragem para estimar sua densidade populacional. Na área cultivada com milho foram selecionados 3 campos experimentais de 40 m x 250 m cada, divididos em 100 parcelas cada. Foram contados o número de lagartas pequenas e grandes de S. frugiperda nas folhas e no cartucho das plantas, em 10 plantas ao acaso por parcela, num total de 1000 plantas por campo, em 5, 5 e 4 datas de amostragem, respectivamente. Lagartas menores que 1 cm eram consideradas pequenas e lagartas maiores que 1 cm, grandes. Foram estimados os parâmetros da lei de Taylor, sendo as estimativas dos parâmetros das regressões altamente significativas para todas as categorias larvais. O parâmetro b da lei de Taylor para lagarta pequena foi igual a 1,57, indicando que a forma de distribuição dessa categoria larval é agregada. Para lagartas grandes o parâmetro b foi igual a 0,79, o que conduz a um tipo de distribuição tendendo para aleatoriedade. Para o número total de lagartas os resultados são equivalentes aos obtidos para lagartas pequenas. Foi desenvolvido um plano de amostragem seqüencial com base nos parâmetros da lei de Taylor.

Equação de regressão linear múltipla para estimativa do erro experimental

Este trabalho teve por objetivo estimar equações de regressão linear múltipla tendo, como variáveis explicativas, as demais características avaliadas em experimento de milho e, como variáveis principais, a diferença mínima significativa em percentagem da média (DMS%) e quadrado médio do erro (QMe), para peso de grãos. Com 610 experimentos conduzidos na Rede de Ensaios Nacionais de Competição de Cultivares de Milho, realizados entre 1986 e 1996 (522 experimentos) e em 1997 (88 experimentos), estimaram-se duas equações de regressão, com os 522 experimentos, validando estas pela análise de regressão simples entre os valores reais e os estimados pelas equações, com os 88 restantes, observando que, para a DMS% a equação não estimava o mesmo valor que a fórmula original e, para o QMe, a equação poderia ser utilizada na estimação. Com o teste de Lilliefors, verificou-se que os valores do QMe aderiam à distribuição normal padrão e foi construída uma tabela de classificação dos valores do QMe, baseada nos valores observados na análise da variância dos experimentos e nos estimados pela equação de regressão.

Spatial analysis of the distribution of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) and losses in maize crop productivity using geostatistics

A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), é uma das principais pragas do milho nas Américas. O estudo de sua distribuição espacial é fundamental para a utilização de estratégias de controle, otimização de técnicas de amostragens, determinação de danos econômicos e incorporação de um programa de agricultura de precisão. em uma área cultivada com milho foram realizadas amostragens com intervalo semanal, correspondendo ao estádio vegetativo que compreende desde a germinação até o pendoamento. Foram amostradas 10 plantas ao acaso por parcela, no total de 2000 plantas em cada amostragem. A produtividade foi obtida através da colheita de todas as parcelas que eram pesadas separadamente no campo e em cada parcela foram coletadas 15 espigas aleatoriamente para estimar o comprimento e o diâmetro médio. As análises espaciais, utilizando geoestatística, mostraram que o modelo esférico apresentou o melhor ajuste às lagartas pequenas. À medida que as lagartas foram se desenvolvendo sua distribuição foi tornando aleatória, representada por um modelo ajustado por uma reta, não tendo sido detectado nenhum tipo de dependência espacial nos pontos de amostragem. A produtividade e o diâmetro e comprimento da espiga foram descritos por modelos esféricos, indicando uma variabilidade espacial nos parâmetros de produtividade na área cultivada. A geoestatística mostrou-se promissora para a aplicação de métodos precisos no controle integrado de pragas.

Espaçamento, densidade populacional e adubação nitrogenada na cultura do milho

A distribuição espacial de plantas por área é um recurso para aumentar a produtividade. Para materiais de alta produtividade, são necessárias mais informações quanto à resposta à adubação nitrogenada. Assim, avaliou-se na cultura do milho a influência do espaçamento, da densidade populacional e de doses de nitrogênio no teor de nitrogênio nas folhas, estimativa do teor de clorofila, número de grãos por espiga, massa de 1.000 grãos, produtividade e teor de proteína nos grãos. O trabalho foi instalado no ano agrícola 2000/2001 e constou de tratamentos representados pela combinação de dois espaçamentos entre as linhas (0,80 e 0,60 m) com três densidades populacionais (40, 60 e 80.000 plantas ha-1) e quatro doses de nitrogênio em cobertura (0, 50, 100 e 150 kg ha-1 N). O aumento na doses de N em cobertura promoveram acréscimo no teor de N foliar, na estimativa do teor de clorofila, no número de grãos por espiga, na massa de 1.000 grãos, na produtividade e no teor de proteína nos grãos de milho. A maior produtividade de grãos foi obtida de acordo com as doses crescentes de N em cobertura juntamente com o espaçamento entre as linhas de 0,80 m e 80.000 plantas ha-1.

Emergência de plantas daninhas em lavouras de feijão e de trigo após o cultivo de espécies de cobertura de solo

O objetivo do trabalho foi avaliar a emergência das espécies de plantas daninhas Euphorbia heterophylla e Bidens pilosa em áreas de produção de feijão e de trigo, após o cultivo de plantas de cobertura. O trabalho foi conduzido em área sob sistema de plantio direto na palha, manejado por cinco anos consecutivos, na Fazenda Capivara, da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Arroz e Feijão, localizada no município de Santo Antônio de Goiás, GO. O solo do local é classificado como Latossolo Vermelho distrófico. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de sete plantas de cobertura de solo: braquiarão (Brachiaria brizantha) - cv. Marandu; braquiarão em consórcio com o milho (Zea mays) - híbrido HT BRS 3150; guandu-anão (Cajanus cajan); milheto (Pennisetum glaucum) - cv. BN-2; mombaça (Panicum maximum) cv. Mombaça; sorgo granífero (Sorghum bicolor) - cv. BR 304; e estilosantes (Stylosanthes guianensis) - cv. Mineirão e por duas culturas cultivadas em sucessão nas áreas: feijão cv. Pérola e trigo - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) 42. Todas as plantas de cobertura foram cortadas no mesmo dia, utilizando-se um triturador de palhada, e deixadas na superfície do solo. As semeaduras do feijão e do trigo foram realizadas sessenta dias após o corte das culturas de cobertura. Foram realizadas duas contagens do número de plantas emergidas de E. heterophylla e de B. pilosa, separadas em três estágios de crescimento (plantas com menos de duas folhas, de duas a quatro folhas e com mais de quatro folhas). Entre as plantas de cobertura testadas, braquiarão e mombaça se mostraram as mais promissoras em reduzir a emergência de plantas daninhas em cultivos subseqüentes, apresentando resultados significativos na diminuição do número de plantas de E. heterophylla estabelecidas nas áreas cultivadas com feijão ou com trigo. Não se constataram diferenças quanto à capacidade das culturas de feijão e de trigo em reduzir a população de E. heterophylla e B. pilosa.

Distribuição Espacial da Lagarta-do-Cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), na Cultura do Milho

O estudo da distribuição espacial da lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), na cultura do milho é fundamental para garantir a utilização de estratégias de controle, otimização de técnicas de amostragem, determinação de danos econômicos e incorporação da dinâmica espacial dentro do modelo populacional. O experimento foi conduzido em três campos contendo 100 parcelas cada, sendo amostradas 10 plantas ao acaso por parcela, num total de 1000 plantas por campo em cinco datas de amostragem. Foram contados o número de lagartas pequenas (menor que 10 mm) e grandes (maior que 10 mm) por planta. As lagartas pequenas apresentaram um ajuste muito bom à distribuição binomial negativa e não à Poisson, indicando que esta categoria larval encontra-se agregada no campo. Os números de lagartas grandes por planta ajustaram-se razoavelmente à distribuição binomial negativa, com algumas datas ajustando-se à distribuição de Poisson. Portanto, as lagartas pequenas (alta densidade populacional) têm distribuição agregada no campo, enquanto que as lagartas grandes (baixa densidade populacional) podem ser mais dispersas no campo, tendendo à aleatoriedade.

Efeitos do plantio direto e da consorciação soja-milho sobre inimigos naturais e pragas

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

Toxicidade do herbicida S-metolachlor em plantas de milho provenientes de sementes com diferentes formatos e dimensões

Este trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade do herbicida S-metolachlor em plantas de milho oriundas de sementes com diferentes características morfológicas. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, localizada no município de Capão do Leão, RS. Os tratamentos foram compostos pelas combinações de três grupos de tamanhos de sementes, classificadas em peneiras de crivo oblongo [sementes retidas nas peneiras de largura 14/64 (peneira 14), 18/64 (peneira 18) e 21/64 (peneira 21)], de dois formatos de sementes (chata e redonda) e de cinco doses do herbicida S-metolachlor (0,00; 0,48; 0,96; 1,44; e 1,92 kg ha-1), totalizando-se 30 tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial (3 x 2 x 5), com quatro repetições. Após a separação e classificação das sementes, procedeu-se à semeadura em vasos preenchidos com solo homogeneizado. em cada vaso foram semeadas oito sementes de milho, na profundidade de 3,0 cm, realizando-se, 24 horas depois, a aplicação do S-metolachlor em pré-emergência. Foram realizadas as seguintes avaliações: velocidade de emergência das plântulas; número total de plântulas emergidas; toxicidade visual e altura de plantas aos 7, 14 e 21 dias após a emergência (DAE); e biomassa seca das raízes e da parte aérea aos 21 DAE. O formato das sementes se mostrou fator importante na tolerância das plantas aos efeitos tóxicos do herbicida S-metolachlor, aplicado em pré-emergência, quando as sementes de milho são de menor tamanho, sendo observada maior toxicidade quando as plantas eram provenientes de sementes redondas. O aumento das doses aplicadas do S-metolachlor ocasionou reduções na aquisição de biomassa seca tanto da parte aérea como das raízes de plantas de milho, porém maior decréscimo se observou quanto ao acúmulo de biomassa seca das raízes.