Glutathione and abscisic acid supplementation influences somatic embryo maturation and hormone endogenous levels during somatic embryogenesis in Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl.

Here we propose a protocol for embryogenic cultures induction, proliferation and maturation for the Brazilian conifer Podocarpus lambertii, and investigated the effect of abscisic acid (ABA) and glutathione (GSH) supplementation on the maturation phase. ABA, zeatin (Z) and salicylic acid (SA) endogenous levels were quantified. Number of somatic embryos obtained in ABA-supplemented treatment was signifi- cant higher than in ABA-free treatment, showing the relevance of ABA supplementation during somatic embryos maturation. Histological analysis showed the stereotyped sequence of developmental stages in conifer somatic embryos, reaching the late torpedo-staged embryo. GSH supplementation in maturation culture medium improved the somatic embryos number and morphological features. GSH 0 mM and GSH 0.1 mM treatments correlated with a decreased ABA endogenous level during maturation, while GSH 0.5 mM treatment showed constantlevels. Alltreatments resulted in decreased Z endogenous levels, supporting the concept that cytokinins are important during the initial cell division but not for the later stages of embryo development. The lowest SA levels found in GSH 0.5 mM treatment were coincident with early embryonic development, and this treatment resulted in the highest development of somatic embryos. Thus, a correlation between lower SA levels and improved somatic embryo formation can be hypothesized

Promoção do crescimento vegetal e diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de promoção do crescimento vegetal e a diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi cultivado em solos do Cerrado piauiense. Avaliaram-se 26 estirpes quanto à capacidade de fixar nitrogênio em vida livre, solubilizar fosfatos inorgânicos, produzir ácido-3-indolacético (AIA) na ausência e na presença do aminoácido triptofano (100 mg L-1), produzir nódulos e promover o crescimento de feijão-caupi em vasos Leonard. Nenhuma estirpe fixou nitrogênio em vida livre, e 69% foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio in vitro. Na presença de triptofano, todas as estirpes foram capazes de sintetizar o AIA em meio 79, e 80% sintetizaram o AIA em meio DYGS. Apenas quatro estirpes nodularam o feijão-caupi. O sequenciamento do gene 16S rRNA identificou as estirpes nodulíferas como pertencentes aos gêneros Bradyrhizobium, Rhizobium, Bacillus e Paenibacillus. Entre as estirpes não nodulíferas promotoras do crescimento do feijão-caupi, estão os gêneros Bacillus e Paenibacillus.

Variabilidade genética em progênies de Eucalyptus urophylla S. T. Blake para carvão vegetal

Pós-graduação em Ciência Florestal - FCA

Cultivo in vitro de Crambe abyssinica Hochst. : germinação, micropropagação, estabilidade genética e anatomia foliar

Crambe (Crambe abyssinica) pertence à família Brassicaceae, originário da Etiópia e principalmente destinado à produção de forragem (30 a 32% de proteína bruta). Atualmente, tem sido bastante cultivado visando à extração de óleo vegetal. Com os atuais incentivos à busca de fontes de energias renováveis, o cultivo de crambe vem ganhando papel de destaque na produção de biodiesel por suas diversas vantagens, como: (a) rápido ciclo de vida (colhida em torno de 90 dias); (b) alta produção de biomassa; (c) alta produtividade de sementes (1000 e 1500 kg ha-1); (d) menor custo de produção em relação a outras fontes oleaginosas, como, canola, girassol e soja; (e) um percentual de óleo total na semente entre 32 e 38%, superando, por exemplo, a soja; (f) potencial de fitorremediação, eficiente na descontaminação de arsênio, cromo e outros metais pesados; e (g) elevado percentual de ácido erúcico (50 a 60%) sendo útil na indústria de plástico e lubrificante. Devido aos poucos trabalhos realizados com crambe, abre-se um vasto campo de investigações científicas que tenham como objetivo desenvolver as potencialidades dessa cultura e, consequentemente, melhorar os aspectos agronômicos e tecnológicos para seu emprego na indústria de biodiesel. Nesse contexto, as técnicas de cultivo in vitro foram importantes tanto para a propagação massal, quanto como ferramenta para uma possível aplicação de outras técnicas biotecnológicas, contribuindo para uma produção homogênea, fiel e em larga escala. Portanto, este trabalho teve como objetivo geral avaliar as condições mais favoráveis à germinação, estabelecimento in vitro e micropropagação de Crambe abyssinica Hochst., além de verificar possíveis alterações genéticas e anatômicas, possibilitando a regeneração e produção de plântulas viáveis. Para a germinação e estabecimento in vitro de crambe, as condições mais favoráveis foram em meio B5 ou WPM, na presença ou ausência de pericarpo e na presença de luz. Na micropropagação dessa espécie, uma frequência satisfatória de regeneração de brotos foi obtida a partir de segmentos apicais utilizados como explante em meio contendo 5 μM de BAP (6- benzilaminopurina), e o alongamento foi satisfatório com 1 μM de GA3 (ácido giberélico). Os marcadores moleculares ISSR (Inter-Simples Sequence Repeats) utilizados para a análise da estabilidade genética indicaram que o segmento apical de crambe é um explante confiável para a micropropagação de plantas geneticamente verdadeiras (true-to-tipe), ou seja, mantém a estabilidade genética. As diversas fontes de citocininas e concentrações utilizadas neste trabalho não promoveram mudanças, no sentido de alterar a organização e/ou a espessura em relação ao controle, e as alterações observadas na estrutura e espessura das folhas dos tratamentos de aclimatização prejudicaram o processo de estabelecimento da plântula ex vitro. Contudo, existe a necessidade de um enraizamento e aclimatização eficiente para completa propagação in vitro de crambe. Portanto, este protocolo de regeneração de plantas in vitro de crambe pode ser útil no processo de criação e desenvolvimento de novas cultivares em um tempo mais curto e no melhoramento genético usando explantes apicais.

La protección vegetal en los cultivos. Aportes desde la fitopatología para el manejo de las enfermedades. Biología, epidemiología, manejo y control de hongos y bacterias fitopatógenas asociados a cultivos.

Las enfermedades de los cultivos son uno de los factores de mayor incidencia en el rendimiento de los cultivos, sea por las pérdidas que ocasiona como en el incremento de costos que genera su control. La estrategia de manejo de enfermedades incluye una serie de medidas entre las que se cuenta el control químico. El uso indiscriminado de esta alternativa trae aparejado serios problemáticas biológicas en los organismos involucrados y puede ser factor de riesgo de la salud pública. El conocimiento de los agentes perjudiciales de los cultivos, su forma de causar enfermedad y el manejo y control de los mismos son factores fundamentales para reducir estos riesgos. Los nuevos sistemas de producción, los cambios que se generan en el agroecosistema, la generan de nuevos ingredientes activos fungicidas y la evolución de la genética en las poblaciones perjudiciales y benéficas plantean desafíos para enfrentar y la formulación de criterios y formas de manejo actualizadas. En experimentos conducidos en laboratorio, en cámaras de crecimiento, en lotes de producción y en invernaderos, se procurará desenvolver métodos de diagnóstico, cuantificación y control de los agentes causales de las principales enfermedades de cultivos, contribuyendo a la sustentabilidad de los mismos. También serán generados momentos de transmisión de conocimientos, para poder volcar a los diferentes sectores, productores, técnicos, empresas, estado y sociedad, la información generada, como recibir de ellos sus inquietudes para generar nuevos proyectos de investigación.

Alternativas de análise de ensaios em látice no melhoramento vegetal

Compararam-se diferentes formas de análise de experimentos em blocos incompletos, abordadas como casos particulares de modelos mistos, quais sejam: (a) análise intrablocos, em que apenas o efeito do erro experimental é suposto aleatório; (b) análise interblocos (látice), com efeitos de blocos supostos aleatórios; (c) análise BLUP, com os efeitos de tratamentos supostos aleatórios, e (d) modelo aleatório. Além disso, montou-se a ANAVA, considerando duas alternativas: (e) usando o quadrado médio de tratamentos ajustados para blocos e o quadrado médio do erro efetivo do látice; (f) tomando as repetições como blocos completos. Um exemplo de análise de um teste de progênies de Eucalyptus grandis (Hill) Maiden ilustra as implicações da escolha dos modelos para fins de seleção e de caracterização genética de populações. Observou-se que em geral o ordenamento dos tratamentos sofreu maiores alterações ao se mudar a alternativa de análise do que as estimativas do progresso esperado pela seleção. Tendência que se reforça com a seleção mais intensa. As formas de análise que consideram a restrição da casualização (blocos incompletos) foram as mais precisas, e dentre estas, a análise BLUP de tratamentos é conceitualmente a melhor, pois os tratamentos eram progênies de polinização livre, sendo a que mais difere da análise usual do látice. Isto indica ser possível minorar os erros de seleção nas análises de blocos incompletos no melhoramento vegetal.

Genética molecular de caracteres cuantitativos en cruzamientos dialélicos de tomate

El objetivo de este trabajo fue evaluar marcadores moleculares y caracteres cuantitativos en un cruzamiento dialélico completo sin recíprocos, entre cinco líneas recombinantes de tomate y sus híbridos. Se obtuvieron perfiles de AFLP ("amplified fragment length polymorphism") y de polipéptidos del pericarpio en cuatro estados de madurez del fruto de 15 genotipos. Se evaluaron, entre otros: peso, acidez titulable, pH, vida poscosecha y firmeza. Se calculó el porcentaje de polimorfismo para los marcadores moleculares y el porcentaje de variabilidad genética para los caracteres cuantitativos en el grupo de líneas recombinantes, el de híbridos y el conjunto de genotipos. Se realizaron análisis de agrupamiento con cada nivel de variación genética. Para AFLP, el porcentaje de polimorfismo varió entre 34 y 54% y, para los perfiles polipeptídicos, entre 40 y 78%. Mayor polimorfismo fue observado en el grupo de híbridos. La variabilidad genética fue de 100% para acidez y 34% para firmeza, con los mayores valores en los parentales. La similitud genética varió entre los genotipos según el nivel de variación genética; pero la consistencia en el agrupamiento de algunas líneas recombinantes y sus híbridos fue conservada, lo que evidenció asociaciones entre los datos moleculares y fenotípicos.

RAPDs na caracterização genético-molecular e no estudo da variabilidade genética de cultivares de ameixeira

Marcadores moleculares têm sido amplamente utilizados nas mais variadas espécies frutíferas para análise de "fingerprinting", para o processo de certificação de material vegetal e como ferramenta auxiliar em programas de melhoramento genético, para acessar a variabilidade genética entre genótipos. Dado a importância da cultura da ameixeira para a região Sul do Brasil, o presente trabalho teve por finalidade contribuir para a caracterização genético-molecular de 17 cultivares. As cultivares foram analisadas com 12 marcadores RAPD, que produziram 187 polimorfismos. O marcador OP A20 foi o mais polimórfico, produzindo 26 perfis diferentes. A análise de agrupamento, realizada com o método UPGMA, produziu um dendrograma que permitiu uma clara separação das cultivares em três grupos, correspondentes às suas respectivas espécies, Prunus salicina, Prunus domestica e Prunus cerasifera. O alto grau de polimorfismo detectado pelos marcadores RAPD confirma o potencial da técnica na análise de "fingerprinting" e sua utilidade na estimativa da variabilidade genética entre cultivares de ameixeira.

Aproximación de química genómica para el entendimiento de la repuesta defensiva vegetal frente a patógenos: Identificación de moléculas antagonistas y agonistas de la regulación transcripcional en el mutante ocp1 de Arabidopsis thaliana

La genètica química en plantes constitueix una poderosa ferramenta en auge. Per a profunditzar en l’enteniment dels mecanismes defensius vegetals front a l’atac de microorganismes patògens es va realitzar un rastreig de molècules moduladores de l’expressió del gen Ep5C, que s’activa en resposta a l’aplicació de H2O2 y a l’atac de Pseudomonas syringae. S’ha utilizat el mutant ocp1 d’ Arabidopsis thaliana, obtés per mutagènesi a partir de plantes transgèniques pEp5C::GUS. Coneguda la relació d’Ep5C amb la RdDM gràcies a la implicació funcional d’OCP1 i OCP11, s’identifica a MOD18, MOD2 i MOD1 com a potencials molècules implicades en aquesta ruta. A més a més, s’identifica a MOD1 com a molècula activadora de les defenses a través de la ruta mediada per àcid salicílic.

Avaliação da dissimilaridade genética em genótipos de bananeira (Musa spp.) via marcadores RAPD

A bananicultura possui grande importância econômica e social. A UENF, por meio do Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal iniciou um trabalho de introdução de cultivares de bananeira. Foram introduzidas cultivares com procedência da Embrapa Mandioca e Fruticultura e Embrapa Amazônia Ocidental. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo de diversidade genética entre 21 cultivares e obter a correta identificação de possíveis genótipos introduzidos na UENF. Foram avaliados os seguintes genótipos: Fhia 18, Prata-Anã, UENF 1526, Pacovan, Caipira, Maçã, UENF 1527, Nanicão, Thap Maeo, UENF 1528, UENF 1529, Grande Naine, Ambrósia, Bucaneiro, Calipso, PV42-68, PV42-85, PV42-142, ST12-31, Calcutta e BB da França. A análise de divergência genética foi feita com base na caracterização molecular, utilizando-se da técnica RAPD. Para serem obtidas marcas moleculares RAPD, foram utilizados 31 "primers", gerando um total de 94 marcas totais. Os resultados mostraram que os marcadores moleculares RAPD foram eficazes em revelar a existência de diversidade genética entre os 21 genótipos de bananeira. Na interpretação das análises moleculares, foi utilizado o complemento aritmético do Índice de Jaccard. Com base nas análises de agrupamento hierárquicas UPGMA e o método de otimização de Tocher, essa diversidade pôde ser observada pela presença de genótipos similares e divergentes.

Variabilidade genética em populações de pitangueira oriundas de autopolinização e polinização livre, acessada por AFLP

Foram utilizados marcadores AFLP para a avaliação de populações de plantas de pitangueira (Eugenia uniflora) oriundas de autopolinização e de polinização livre, com o objetivo de verificar a variabilidade existente entre e dentro dessas populações, visando a fornecer mais informações que ajudem no entendimento do modo de reprodução dessa espécie. O material vegetal utilizado foi oriundo de duas seleções de pitangueira ("Pit 15" e "Pit 52"), mantidas na Embrapa Clima Temperado. De cada seleção, foram obtidas duas populações F1, por meio de autopolinização e de polinização livre, totalizando quatro populações. Foram analisados 18 indivíduos de cada população e as duas plantas-mãe, totalizando 74 indivíduos. Foram utilizadas três combinações de primers AFLP e calculada a similaridade genética entre plantas pelo coeficiente de Jaccard. Uma estimativa da variabilidade genética entre e dentro das populações foi estimada pela AMOVA. As três combinações de primers AFLP utilizadas amplificaram um total de 178 locos AFLP, dos quais 114 (64,0%) foram polimórficos entre todos os indivíduos. Não houve separação clara entre populações descendentes da mesma planta-mãe. Foi observado maior polimorfismo de marcadores AFLP em populações de polinização livre. A proporção da variabilidade genética total entre populações foi significativa, embora tenha sido menor do que aquela observada dentro das populações. A reprodução da pitangueira é decorrente tanto da autofertilização quanto da polinização cruzada, sendo necessário, no entanto, novos estudos para determinar qual a estratégia de reprodução mais eficiente.

Similaridade genética entre acessos de goiabeiras e araçazeiros baseada em marcadores moleculares AFLP

Espécies do gênero Psidium, como goiabeira e araçazeiros, são economicamente importantes e têm como área de diversidade genética primária o Brasil. Foram determinadas as relações genéticas, com base no marcador AFLP, para acessos do Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de Psidium da Embrapa Semiárido, para orientar trabalhos de melhoramento e de manejo de recursos genéticos do gênero. Foram analisados 88 acessos, sendo 64 de goiabeira e 24 de araçazeiros, coletados em dez Estados brasileiros, adotando-se para agrupamento o dendrograma UPGMA, considerando a matriz de similaridade do coeficiente de Jaccard de 149 bandas polimórficas de AFLP de 16 combinações dos iniciadores EcoRI e MseI. A análise da variância de dados moleculares foi realizada considerando a variação entre e dentro das populações de goiabeira dos dez Estados. O dendrograma apresentou boa definição, com coeficiente de correlação cofenética de 0,94. Foram observados dois grandes grupos: um formado por acessos de goiabeira e outro com acessos de araçazeiros, com inclusão de alguns acessos de goiabeira. Foram observados agrupamentos específicos no dendograma apenas para os indivíduos de goiabeira coletados em Goiás e Roraima. Os acessos estudados apresentaram similaridade variando de 28 a 98%, evidenciando a alta variabilidade genética dos mesmos. A variação entre acessos foi estimada em 0,16 (ΦST), indicando diferenciação genética moderada entre as populações de goiabeira dos dez Estados. Para aumentar a variabilidade genética do BAG estudado, sugere-se a coleta de um número maior de acessos nos Estados de Goiás e Roraima, dado o alto índice de similaridade entre os acessos provenientes destes Estados, bem como coletas amplas em outros Estados brasileiros. Sugerem-se ainda cruzamentos entre os poucos acessos de goiabeira posicionados no grupo dos araçazeiros para o desenvolvimento de híbridos interespecificos no gênero Psidium.

DIVERSIDADE CULTURAL, MORFOLÓGICA E GENÉTICA DE DIAZOTRÓFICOS ISOLADOS DE NÓDULOS DE BRACATINGA1

RESUMO O nitrogênio é um dos macronutrientes essenciais aos seres vivos, o que o torna um dos fatores limitantes para o crescimento vegetal. Apenas uma parcela dos procariotos, os diazotróficos, possui a capacidade de reduzir o nitrogênio atmosférico para outras formas disponíveis às plantas. A bracatinga é uma espécie arbórea de importância econômica capaz de estabelecer simbiose mutualística com organismos diazotróficos, sendo os seus principais usos: produção de energia, madeira, forragem, indústria química de produtos naturais, apicultura, paisagismo e sombreamento e recuperação de áreas degradadas e zonas ripárias. Este estudo objetivou estabelecer relação entre a diversidade cultural e morfológica e a variabilidade genética dos isolados nodulantes em bracatinga de diferentes condições edafoclimáticas. Coletaram-se nódulos radiculares retirados ao acaso em sete áreas compreendidas entre o Vale do Itajaí, Planalto Sul e Meio-Oeste do Estado de Santa Catarina. Foi observada ampla diversidade cultural entre os diazotróficos presentes, havendo predomínio de isolados de rápido crescimento, de colônia com coloração branca leitosa, formato circular, borda lisa e superfície mucoide. Entre os parâmetros avaliados, a transparência da colônia, a produção de muco e a alteração do pH foram considerados relevantes para a diferenciação dos isolados. A caracterização taxonômica dos isolados foi realizada por comparação dos fragmentos sequenciados, sendo as espécies isoladas deste conjunto amostral pertencentes aos gêneros Burkholderia, Pantoea, Pseudomonas e Rhizobium.

Variabilidade genética entre populações de Pistia stratiotes

O manejo de plantas daninhas em ambientes aquáticos requer cuidado diferencial e específico, a fim de evitar a contaminação ou alteração nas funções dos corpos hídricos e otimização do custo-benefício das operações. O estudo das características genéticas de populações de plantas daninhas aquáticas fornece informações que podem auxiliar no seu controle e manejo. A alface-d'água é uma planta aquática flutuante livre amplamente distribuída em todo o Brasil, mas é em ambientes aquáticos eutrofizados que essa e outras espécies de rápido desenvolvimento causam problemas sociais e econômicos, devido à grande massa vegetal produzida. Este estudo caracterizou geneticamente populações de alface-d'água coletadas em 15 reservatórios de hidrelétricas (Barra Bonita-BAB, Bariri-BAR, Ibitinga-IBI, Chavantes-CHA, Salto Grande-SAG, Jurumirim-JUR, Promissão-PRO Jaguari-JAG, Nova Avanhandava-NAV, Mogi-Guaçu-MOG, Limoeiro-LIM, Três Irmãos-TRI, Ilha Solteira-ILS, Jupiá-JUP e Porto Primavera-PPR) do Estado de São Paulo. As análises foram realizadas no NUPAM (Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia), ligado à FCA/UNESP, campus de Botucatu-SP. A técnica utilizada no estudo da diversidade genética foi o RAPD. Os materiais amostrados nos reservatórios do Estado foram muito similares em sua maioria. As populações de NAV, MOG, IBI, JUR, PRO e CHA foram idênticas geneticamente. BAB e SAG, LIM e TRI também foram muito parecidas, apresentando índice de distância genética de 0,0093 e 0,0178, respectivamente. A grande maioria dos reservatórios estudados (93%) apresentou distâncias inferiores a 0,30, formando um grupo definido. No entanto, a população de Jupiá, em média, foi a que apresentou maior diversidade genética (0,45).

Genética e mapeamento molecular da resistência parcial à ferrugem da folha da aveia (Avena sativa L.)

A ferrugem da folha é a moléstia de maior importância econômica para a cultura da aveia e a resistência qualitativa, geralmente utilizada para o seu controle, apresenta pouca durabilidade. A utilização de resistência parcial, caracterizada pelo progresso lento da moléstia, tem sido reconhecida como alternativa para obtenção de genótipos com resistência mais durável. Os objetivos deste trabalho foram determinar o progresso da ferrugem, o controle genético da resistência, e identificar marcadores moleculares associados a essa resistência, em várias gerações e anos. Populações F2, F3, F4, F5 e F6 do cruzamento UFRGS7/UFRGS910906 (sucetível/parcialmente resistente) (1998, 1999 e 2000) e F2 do cruzamento UFRGS7/UFRGS922003 (1998), foram avaliadas a campo quanto à porcentagem de área foliar infectada, para determinar a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD). Mapeamento molecular, com marcadores AFLP (amplified fragment length polymorphism), foi realizado em F2 e F6, do primeiro cruzamento, identificando marcadores associados à resistência quantitativa (“quantitative resistance loci” ou QRLs). Resultados de três anos evidenciaram alta influência do ambiente na expressão da resistência, apresentando, entretanto, variabilidade genética para resistência parcial nas populações segregantes. A distribuição de freqüências do caráter ASCPD nas linhas recombinantes F5 e F6 foi contínua, indicando a presença de vários genes de pequeno efeito em seu controle. Estimativas de herdabilidade variaram de moderada a alta. O mapa molecular F2 foi construído com 250 marcadores, em 37 grupos de ligação, e o mapa F6 com 86 marcadores em 17 grupos de ligação. Cinco QRLs foram identificados na F2 e três na F6. O QRL identificado na F6, pelo marcador PaaMtt340 apresentou consistência em dois ambientes.