Females of the weevil Zabrotes subfasciatus manipulate the size and number of eggs according to the host seed availability

In some insects, the finding of oviposition substrate triggers the uptake into oocytes of yolk proteins that are stored in the fat body during post-embryonic development. The main host of the bean weevil Zabrotes subfasciatus (Coleoptera; Chrysomelidae; Bruchinae; Amblycerini), in which larval resources are the sole source for future egg maturation, is Phaseolus vulgaris. Despite not feeding as adults, females of this species are able to lay eggs after encountering host seeds but it is not known how females react to changes in the availability of bean seeds. In the present study, the behaviour of Z. subfasciatus facing two very different environments for oviposition is investigated, as well as how this influences offspring fitness. The results obtained show that females of Z. subfasciatus react to variations in the availability of seeds belonging to the same host species by adjusting egg size and number. Females on low bean seed density lay larger and fewer eggs than those on high bean seed density, demonstrating a trade-off between these reproductive traits. Moreover, females can adjust egg size to changing levels of host availability during the first 4 days of their oviposition period. Although no difference in offspring weight is found, those from small eggs (low competition environment) result in larger adults. No response to selection on these traits after rearing beetles on the same host for 40 generations is observed. This unresponsiveness may indicate that beetle populations behave according to their reaction norm that already allows rapid adaptation to a varying amount of host-seed availability and better exploitation of the environments of this widespread stored-seed pest.

Association of Dominant and Recessive Genes Confers Anthracnose Resistance in Stem and Leaves of Common Bean

Different genes might be involved in Colletotrichum lindemuthianum resistance in leaves and stem of common bean. This work aimed to study the genetic mechanisms of the resistance in the leaf and stem in segregating populations from backcrosses involving resistant cultivar AN 910408 and susceptible cultivar Ruda inoculated with spore suspensions of C. lindemuthianum race 83. Our results indicate that two genes which interact epistatically, one dominant and one recessive, are involved in the genetic control of leaf anthracnose resistance. As for stem anthracnose resistance, two genes also epistatic, one dominant and one recessive, explain the resistance to C. lindemuthianum race 83. The recessive gene is the same for leaf and stem resistance; however, the dominant genes are distinct and independent from each other. The three independent resistance genes of AN 910408 observed in this work could be derived from Guanajuato 31.

Plasticity of Opioid Receptors in the Female Periaqueductal Gray: Multiparity-Induced Increase in the Activity of Genes Encoding for Mu and Kappa Receptors and a Post-Translational Decrease in Delta Receptor Expression

The periaqueductal gray (PAG) has been reported as a potential site for opioid regulation of behavioral selection. Opioid-mediated behavioral and physiological responses differ between nulliparous and multiparous females. This study addresses the effects of multiple reproductive experiences on mu-, kappa- and delta-opioid receptor (Oprm1, Oprk1, and Oprd1 respectively) gene activity and mu, kappa and delta protein expression (MOR, KOR and DOR respectively) in the PAG of the female rats. This was done by evaluating the opioid gene expression using real-time (RT-PCR) and quantification of each protein receptor by Western blot analysis. The RT-PCR results show that multiple reproductive experiences increase Oprm1 and Oprk1 gene expression. Western blot analysis revealed increased MOR and KOR while DOR protein was decreased in multiparous animals. Taken together, these data suggest that multiple reproductive experiences influence both gene activity and opioid receptor expression in the PAG. Post-translational mechanisms seem particularly relevant for DOR expression. Thus, opioid transmission in the PAG might be modulated by different mechanisms of multiparity-induced plasticity according to the opioid receptor type.

Spiroacetals in insects

Spiroacetals, cryptic ketodiols showing a hydroxyl group at both sides of a carbonyl whithin reachable distances are very widespread in nature. A group of 30 different structures, not including stereoisomers, represent volatile, less polar constituents of insect secretions. Five different systems were identified: 1,6-dioxaspirol[4.4]nonanes, 1,6-dioxaspiro[4.5]decanes, 1,6-dioxaspiro[4.6]undecanes, 1,7-dioxaspiro[5.5] undecanes, and 1,7-dioxaspiro[5.6]dodecanes. Some spiroacetals are insect pheromones: (2S,5R)-2-ethyl-1,6-dioxaspiro[4.4]nonane, chalcogran, 1, is a key component of the male produced aggregation pheromone of the spruce bark beetle, Pityogenes cha2cographus. In contrast, (5S,7S)-7-methyl-1,6-dioxaspiro[4.5]decane, 2, conophthorin, acts as a repellent or spacer in several bark beetles. Racemic 1,7-diosaspiro[5.5]undecane, olean, 5, is the female produced sex pheromone of the olive fly, Bactrocera (Dacus) oleae. The most widespread spiroacetal is 2,8-dimethyl-1,7-dioxaspiro[5.5]undecane, 8. Tt often forms a mixture of (E,E)- and (E,Z)-isomers, the (E,E)-isomer showing (2S,6R,8S)-configuration. In the solitary bee, Andrena wilkella, it serves as an aggregation pheromone. Present knowledge on structures and distribution of volatile spiroacetals is comprehensively compiled. Stereochemical aspects and mass spectrometric fragmentation patterns are discussed in detail to facilitate identifications of hitherto unknown compounds. Synthetic approaches to spiroacetals are classified and reviewed. Last but not least, facts and speculations on the biosynthesis of volatile spiroacetals are presented.

Inorganic nitrogen requirements during shoot organogenesis in tobacco leaf discs

The role of nitrate, ammonium, and culture medium pH on shoot organogenesis in Nicotiana tabacum zz100 leaf discs was examined. The nitrogen composition of a basal liquid shoot induction medium (SIM) containing 39.4 mM NO3- and 20.6 mM NH4+ was altered whilst maintaining the overall ionic balance with Na+ and Cl- ions. Omission of total nitrogen and nitrate, but not ammonium, from SIM prevented the initiation and formation of shoots. When nitrate was used as the sole source of nitrogen, a high frequency of explants initiated and produced leafy shoots. However, the numbers of shoots produced were significantly fewer than the control SIM. Buffering nitrate-only media with the organic acid 2[N-morpholinol]thanesulphonic acid (MES) could not compensate for the omission of ammonium. Ammonium used as the sole source of nitrogen appeared to have a negative effect on explant growth and morphogenesis, with a significant lowering of media pH. Buffering ammonium-only media with MES stabilized pH and allowed a low frequency of explants to initiate shoot meristems. However, no further differentiation into leafy shoots was observed. The amount of available nitrogen appears to be less important than the ratio between nitrate and ammonium. Shoot formation was achieved with a wide range of ratios, but media containing 40 mM nitrate and 20 mM ammonium (70:30) produced the greatest number of shoots per explant. Results from this study indicate a synergistic effect between ammonium and nitrate on shoot organogenesis independent of culture medium pH.

Mineral nutrition and plant morphogenesis

Plant morphogenesis in vitro can be achieved via two pathways, somatic embryogenesis or organogenesis. Relationships between the culture medium and explant leading to morphogenesis are complex and, despite extensive study, remain poorly understood. Primarily the composition and ratio of plant growth regulators are manipulated to optimize the, quality and numbers of embryos or organs initiated. However, many species and varieties do not respond to this classical approach and require further optimization by the variation of other chemical or physical factors. Mineral nutrients form a significant component of culture media but are often overlooked as possible morphogenic elicitors. The combination of minerals for a particular plant species and developmental pathway are usually determined by the empirical manipulation of one or a combination of existing published formulations. Often only one medium type is used for the duration of culture even though this formulation may not be optimal for the different stages of explant growth and development. Furthermore, mineral studies have often focused on growth rather than morphogenesis with very little known of the relationships between mineral uptake and morphogenesis. This article examines the present knowledge of the main effects that mineral nutrients have on plant morphogenesis in vitro. In particular, the dynamics of nitrogen, phosphorus, and calcium supply during development are discussed.

Effect of storage time and conditions on the cotyledon cell wall of the adzuki bean (Vigna angularis)

Two varieties of adzuki grown in Australia, Bloodwood and Erimo, were stored for up to 6 months at three temperatures (10, 20 and 30 degreesC), and two relative humidities (RH; 40 and 65%). The amount of cell wall material increased with time under all storage conditions. This increase was greatest at 30 degreesC and 40% RH. Storage time and conditions did not affect the total pectin levels in the cell wall. Erimo constantly exhibited a higher total pectin level than Bloodwood. The Bloodwood soluble pectin, Ca++ and Mg++ and Erimo Ca++ in the cell wall remained stable during storage, while the Erimo soluble pectin and Mg++ exhibited a slight decrease at 20 and 30 degreesC after 3 months of storage. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Determinação dos tipos de resistência em genótipos de feijoeiro ao ataque de Zabrotes subfasciatus (Coleoptera: Bruchidae)

O Zabrotes subfasciatus (Boheman, 1833) (Coleoptera: Bruchidae) é considerado a principal praga do feijão armazenado. O método de controle mais utilizado tem sido o uso de inseticidas; no entanto outros métodos podem ser empregados, como, por exemplo, a resistência de plantas. Este trabalho teve por objetivo determinar os tipos de resistência em 12 genótipos de feijoeiro ao ataque dessa praga. O experimento foi conduzido no Laboratório de Resistência de Plantas a Insetos, do Departamento de Fitossanidade da FCAV\UNESP, Jaboticabal - SP, no período de março a novembro de 2009. Foram realizados testes de não preferência para oviposição, com e sem chance de escolha, e de alimentação, sem chance de escolha. Concluiu-se que os genótipos Dor 391, Dor 476, IAPAR-MD 806 e Raz 59 apresentam resistência do tipo não preferência para oviposição por Z. subfasciatus, em teste com chance de escolha; no teste sem chance de escolha todos os genótipos foram igualmente ovipositados pelo inseto; no teste com chance de escolha, machos e fêmeas foram igualmente atraídos por todos os genótipos testados; e Raz 56, Arc 2, Raz 55, Raz 49 e Raz 59 apresentaram resistência dos tipos não preferência para alimentação e,ou, antibiose.

Regionalização para o cultivo do feijão no Rio Grande do Sul com base na interação genótipo x ambiente

A regionalização de uma cultura agrícola é estratégia utilizada para minimizar efeitos da interação genótipo x ambiente. Esta abordagem baseia-se em resultados de experimentos conduzidos em diversos locais e anos, cuja análise estatística apresenta dificuldades originadas de estrutura de dados incompleta e heterogeneidade da variância do erro experimental. Este estudo teve o objetivo de avaliar a magnitude e a natureza da interação genótipo x ambiente e a possibilidade de estratificação das regiões de cultivo do feijão do Estado do Rio Grande do Sul. Foram considerados dados do Ensaio Estadual de Feijão, conduzido em 24 locais durante oito anos. Foram procedidas análises conjuntas, para cada ano, de dois subconjuntos de quatro anos e do conjunto dos oito anos, e análises de agrupamento, utilizando metodologia que contorna aquelas dificuldades da análise estatística. Os resultados das análises conjuntas anuais revelaram alta significância da interação genótipo x local. Essa interação também foi significativa no conjunto dos oito anos, mas não significativa nos dois subconjuntos de quatro anos. A interação genótipo x local x ano foi altamente significativa nesses três subconjuntos de anos. A análise de agrupamento, baseada nos oito anos, constituiu subregiões incoerentes com as subregiões formadas pelas análises anuais, que também foram inconsistentes entre si. Esses resultados indicaram inadequabilidade da regionalização do Estado do Rio Grande do Sul.

Viabilidade agroeconômica da consorciação do taro com feijão-vagem indeterminado em razão da época de plantio

A consorciação de culturas é um sistema de cultivo que tem como objetivos principais alcançar alta produtividade por unidade de área e promover a sustentabilidade do sistema de produção. Objetivou-se com este trabalho avaliar a viabilidade agronômica e a rentabilidade econômica do consórcio do taro (Colocasia esculenta) com feijão-vagem (Phaseolus vulgaris) de hábito de crescimento indeterminado. O experimento foi conduzido a campo, na horta do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa, no período de outubro/2011 a junho/2012. Constou de sete tratamentos resultantes de três cultivos consorciados do taro com feijão-vagem, estabelecidos aos 0, 21 e 42 dias após o plantio do taro, e de quatro monoculturas, sendo três do feijão-vagem, estabelecidas nas mesmas épocas dos cultivos consorciados com o taro, e de uma do taro. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Como material propagativo, utilizou-se o clone 'Japonês' e o cultivar de feijão-vagem 'Estrela'. A determinação dos custos de produção dos cultivos foi realizada com base no custo operacional de produção. Todos os sistemas consorciados foram agronomicamente viáveis, por apresentar Uso Eficiente da Terra (UET) acima de um. Dentre esses destacam-se os consórcios do feijão-vagem com o taro implementados a 0 e 21 dias após o plantio do taro, por proporcionarem maior renda líquida e vantagem monetária corrigida.

A aplicação foliar de molibdênio na fase de enchimento de vagens do feijão-comum pode reduzir a qualidade da semente

Com o objetivo de aprimorar a tecnologia de produção de sementes ricas em molibdênio (Mo), foram avaliados os efeitos da aplicação foliar de 600 g ha-1 de Mo na qualidade fisiológica da semente de feijão. Em campo, essa dose de Mo foi aplicada na fase V4 (terceira folha trifoliolada), ou parcelada de duas a quatro vezes e aplicada em V4, R6 (floração), R7 e, ou, R8 (enchimento de vagens). A aplicação de 300 g ha-1 de Mo em R6 não influenciou a qualidade da semente, em comparação com a do controle (90 g ha-1 de Mo aplicado em V4). Dos três tratamentos em que 200, 255 ou 300 g ha-1 de Mo foram aplicados em R7, apenas com 255 g ha-1 o Mo reduziu a germinação e vigor das sementes, em comparação com as do controle. Quando 200, 255 ou 300 g ha-1 de Mo foram aplicados em R8 (cinco tratamentos), geralmente o Mo reduziu a germinação e, em dois casos, também o vigor das sementes, em comparação com os do controle. Concluiu-se que 255 g ha-1 de Mo aplicado em R7 e, sobretudo, doses iguais ou mais altas que 200 g ha-1 de Mo aplicadas em R8 podem reduzir a qualidade fisiológica da semente de feijão.

Estratégias de predição e efeitos de ambientes na avaliação de populações segregantes de feijão

RESUMOO objetivo deste trabalho foi verificar a consistência da predição, dos potenciais de populações de feijão quanto ao diâmetro do hipocótilo (DH) e à produtividade de grãos (PROD), em duas safras, pelas metodologias de Jinks & Pooni e das estimativas de m + a'e de d. Para isso, foram avaliadas 48 populações segregantes, nas safras de inverno de 2009 (gerações F2e F3, simultaneamente) e de seca de 2010 (gerações F3e F4, simultaneamente), além de 16 testemunhas. Pela metodologia de Jinks e Pooni, verificou-se que apenas quatro e duas populações foram coincidentes entre as 12 melhores nas duas safras, para DH e PROD, respectivamente. A correlação entre (inverno) x (seca) foi significativa e de magnitude razoável para os dois caracteres, enquanto, para (inverno) x (seca), foi inexpressiva, indicando maior influência dos efeitos ambientais nas estimativas de variância do que das médias. Constatou-se baixa correlação entre os pares m + a'(inverno) x m + a'(seca) e d(inverno) x d(seca) para ambos os caracteres, evidenciando que essas estimativas também sofrem grande efeito de ambientes. As populações mais promissoras, considerando-se o DH e a PROD, simultaneamente, foram IPR Uirapuru x L1, BRS Valente x VC6 e CNFC 9466 x VC6, pela metodologia de Jinks & Pooni e CNFC 9466 x L3, BRS Horizonte x VC6 e IPR Uirapuru x BRSMG Madrepérola, pelo método de m + a'e de d. Assim, essas metodologias são complementares na predição do potencial de populações segregantes de feijoeiro.

Agronomic performance of common bean in straw mulch systems and topdressing nitrogen rates in no-tillage

ABSTRACTIn no-tillage systems, straw coverage on soil surface is the key to success, and the choice of crops for rotation is crucial to achieve the sustainability and quality that conservation agriculture requires. The objective of this study was to evaluate the agronomic performance of the common bean cultivar IAC Formoso sown in succession to three straw mulch systems (corn alone, corn/Urochloa ruziziensisintercrop and U. ruziziensisalone) and topdress nitrogen rates (0; 40; 80; 120 and 160 kg ha-1N), at the four-leaf stage, three years after the implementation of no-tillage. The experiment was arranged in a randomized block split plot design, with three replications. Common bean highest yields were achieved in succession to U. ruziziensisalone and intercropped with corn. The corn/U. ruziziensisintercrop provided both straw and seed production, allowing for quality no-tillage. Topdressed nitrogen influenced the common bean yield when in succession to corn alone, U. ruziziensisalone and corn/U. ruziziensisintercrop in no-tillage.

Herbicidal activity of volatiles from coriander, winter savory, cotton lavender, and thyme isolated by hydrodistillation and supercritical fluid extraction

The volatiles from Coriandrum sativum L., Satureja montana L., Santolina chamaecyparissus L., and Thymus vulgaris L. were isolated by hydrodistillation (essential oil) and supercritical fluid extraction (volatile oil). Their effect on seed germination and root and shoot growth of the surviving seedlings of four crops (Zea mays L., Triticum durum L., Pisum sativum L., and Lactuca sativa L.) and two weeds (Portulaca oleracea L. and Vicia sativa L.) was investigated and compared with those of two synthetic herbicides, Agrocide and Prowl. The volatile oils of thyme and cotton lavender seemed to be promising alternatives to the synthetic herbicides because they were the least injurious to the crop species. The essential oil of winter savory, on the other hand, affected both crop and weeds and can be appropriate for uncultivated fields.

Desenvolvimento do feijoeiro-comum de ciclo superprecoce afetado pelo manejo de nitrogênio.

O objetivo deste estudo foi determinar o efeito da época de aplicação de nitrogênio nos componentes de produção e na produtividade de grãos de genótipo superprecoce do feijão comum.