The Molecular Characterization of a Predicted Glycosyltransferase from Lycopersicon esculentum

The synthesis of the plant cell wall is very complex, and understanding how this process occurs will lead to many benefits for future research and industries dependent upon cell walls for their products. The recent discovery of the functions of AtMUR3 and AtGT18 in Arabidopsis thaliana as xyloglucan galactosyltransferases has led to the identification of many more putative glycosyltransferases in the Arabidopsis genome. Due to the structural differences between the xyloglucans of Arabidopsis and solanaceous plants, we decided to search for putative arabinosyltransferases in the Solanaceae. Solanaceous xyloglucan is substituted by one to two arabinosyl residues at the second xylose position, and sometimes contains an arabinose at the first xylose position. In contrast, Arabidopsis xyloglucan does not contain arabinose, and is substituted by galactose at the second and third xylose position. Furthermore, the second galactose residue in Arabidopsis xyloglucan is usually fucosylated, a modification not found in solanaceous plants. Searching the database of expressed sequence tags (dbEST), we identified many likely glycosyltransferases in solanaceous plants, including tomato (Lycopersicon esculentum). AtMUR3 and AtGT18 search queries resulted in the identification of three putative glycosyltransferases in L. esculentum, which were tentatively designated LeGT1, Le1GT18, and Le2GT18. Based on phylogenetic considerations, Le2GT18 was thought to be a putative arabinosyltransferase. The gene was transformed into atmur3-3 and atgt18 mutant plants, and the resulting plants will be screened for homozygous plants with the inserted gene. The homozygous T2 plants can then be screened for changes in the composition of their cell walls. Because Le2GT18 is thought to be an arabinosyltransferase, the levels of arabinose may be increased in the xyloglucan fraction of the cell wall. If so, further testing can be performed to reveal the true function of Le2GT18.

Estructura histológica de la piel de tomate (Lycopersicon esculentum) en relación con su resistencia mecánica.

La resistencia de la piel es un factor determinante de la resistencia mecánica de los frutos de tomate. Los ensayos de punción se han mostrado muy útiles para el conocimiento de las diferencias entre las variedades en ese aspecto. El estudio histológico de las zonas epidérmica e hipodérmica de este mismo material muestra la importancia de la cutícula y de la forma de las células epidérmicas en relación a la resistencia a la punción.

Three Drought-Responsive Members of the Nonspecific Lipid-Transfer Protein Gene Family in Lycopersicon pennellii Show Different Developmental Patterns of Expression1

Genomic clones of two nonspecific lipid-transfer protein genes from a drought-tolerant wild species of tomato (Lycopersicon pennellii Corr.) were isolated using as a probe a drought- and abscisic acid (ABA)-induced cDNA clone (pLE16) from cultivated tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Both genes (LpLtp1 and LpLtp2) were sequenced and their corresponding mRNAs were characterized; they are both interrupted by a single intron at identical positions and predict basic proteins of 114 amino acid residues. Genomic Southern data indicated that these genes are members of a small gene family in Lycopersicon spp. The 3′-untranslated regions from LpLtp1 and LpLtp2, as well as a polymerase chain reaction-amplified 3′-untranslated region from pLE16 (cross-hybridizing to a third gene in L. pennellii, namely LpLtp3), were used as gene-specific probes to describe expression in L. pennellii through northern-blot analyses. All LpLtp genes were exclusively expressed in the aerial tissues of the plant and all were drought and ABA inducible. Each gene had a different pattern of expression in fruit, and LpLtp1 and LpLtp2, unlike LpLtp3, were both primarily developmentally regulated in leaf tissue. Putative ABA-responsive elements were found in the proximal promoter regions of LpLtp1 and LpLtp2.

Expresión génica diferencial y antioxidantes en la planta de tomate (Solanum lycopersicon L. Mill) enriquecida con selenio

La biofortificación tiene como finalidad incrementar la concentración de elementos biodisponibles en las plantas de cultivo para elevar la calidad nutricional. El selenio es un elemento traza de gran impacto para el metabolismo antioxidante de las plantas y su acumulación es pobre en especies como el tomate, de igual manera este elemento es esencial para los humanos, por lo que adicionarlo en las plantas forma parte de los programas de biofortificación. El propósito de este trabajo fue analizar experimentalmente la capacidad del selenito de sodio para incrementar la concentración de Se y modificar la actividad antioxidante en plantas de tomate. Para ello se usaron plantas de la variedad híbrido Toro y se aplicaron tres tratamientos 0, 2 y 5 mg L-1 de selenito de sodio (Na2SeO3) utilizando como vehículo el agua de riego, los tratamientos fueron aplicados bajo un diseño experimental completamente al azar. Se llevaron a cabo tres muestreos 40, 80 y 120 días después del trasplante y la subsecuente cuantificación de la acumulación de selenio y macronutrientes en hojas, tallos y frutos así como su impacto en la producción de frutos bajo un diseño experimental completamente al azar. Se determinó la altura de la planta, los diámetros de tallos, firmeza, sólidos solubles de frutos y la materia seca total de los diferentes tejidos. Se obtuvo una cuantificación del potencial oxido reducción y de la actividad de antioxidante específicos como la catalasa, glutatión peroxidasa, superóxido dismutasa, el ácido ascórbico y licopeno, para cada variable se llevó a cabo un análisis de varianza y posteriormente una prueba de comparación de medias de Tukey. La expresión de los genes cat, gpx, sod, apx y lic en los frutos fue también analizada y en este caso se aplicó un análisis de varianza no paramétrico de Fisher, para encontrar las diferencias entre tratamientos. Los resultados mostraron un incremento en la acumulación de Se, encontrándose hasta un 53.1% de aumento en la concentración en los frutos bajo el tratamiento 5 mg L-1 en comparación con el testigo, sin embargo, este incremento no tuvo un impacto notorio en la producción y el rendimiento del tomate, a pesar de la existencia de una correlación de Spearman positiva (r =0.9637) entre la producción de fruto y la concentración de Se. Los valores del potencial oxido-reducción se redujeron en promedio desde -41.4 mV para el tratamiento testigo y hasta -68.0 mV con el mayor tratamiento. Mientras tanto, la concentración de Se si influyó positivamente en los parámetros de calidad incluyendo el ácido ascórbico (hasta un 50 % de aumento con el tratamiento 5 mgL-1 ) y el licopeno (hasta un 66.9% de aumento con el mayor tratamiento). La actividad de las enzimas antioxidantes aumentó notablemente en el fruto con el tratamiento 5 mg L-1 de selenito encontrándose 60.9% de aumento para CAT, 33.4% para GPX y 26.0% para SOD. En cuanto la expresión génica hubo mayor nivel de transcriptos de los genes gpx, sod y apx bajo el tratamiento 2 mg L-1

Parasitismo em pupas de Liriomyza trifolii (Burgess) e Liriomyza huidobrensis (Blanchard, 1926) (Diptera, Agromyzidae) em tomate Licopersicon esculentum (Mill.) na região de Guaíra, SP.

1992

Caracterização de dois equipamentos de beneficiamento e classificação de tomates para mesa

On the last years, in Brazil, sorting and classifying fruits and vegetables using packing lines have increased. This work aimed at characterizing the cleaning process for fresh market tomatoes at two packing lines, one imported and one national located at Campinas, São Paulo State. Characterization included data, number, types and brushes velocity, water use, fruit standing time and cleaning efficiency. Standing time was measured correlating to fruit diameter (CEAGESP). For measuring cleaning efficiency an equipment was developed that was mainly composed of a ring involved with white cloth. Samples were taken before and after the cleaning step and evaluated using a colorimeter HUNTER Lab. The results showed a strong difference between the two equipments. The imported equipment showed lower number on brushes and rotation than national one, however a higher water consumption. For imported equipments this relation was not found. Both packing lines showed the same cleaning efficiency. Cleaning efficiency is related to be an interaction among the studies parameters, and it could be necessary a better management than the one used on both equipments.

Eficiência da adubação nitrogenada do tomateiro em duas épocas de cultivo

A eficiência da adubação nitrogenada do tomateiro, na presença da adubação orgânica, foi avaliada em dois experimentos de campo conduzidos em duas épocas: primavera/verão (nov./98 a fev./99) e outono/primavera (maio/99 a out/99). Os dois experimentos foram instalados na horta da Universidade Federal de Viçosa, em solo da classe Argissolo Vermelho-Amarelo Câmbico. Em ambos, as doses de N aplicadas, na forma de nitrocálcio, foram 0,0; 93,3; 187,0; 374,0; e 748,0 kg/ha, e as doses de adubação orgânica, na forma de esterco bovino curtido, foram 0 e 8 t/ha de matéria seca. Os experimentos seguiram o delineamento em blocos ao acaso, no arranjo fatorial 5 x 2, com quatro repetições. O peso e o número de frutos comercializáveis de tomate, por planta, são aumentados com o aumento do nível de N no solo. A percentagem de frutos comercialmente desclassificáveis é maior na primavera/verão do que no outono/primavera. A eficiência da adubação nitrogenada pelo tomateiro é maior no outono/primavera do que na primavera/verão. Na primavera/verão ela foi maior quando não houve adição de matéria orgânica ao solo, o contrário ocorrendo no outono/primavera.

Casca do fruto da mamoneira como substrato para as plantas

A casca do fruto da mamoneira (CFM) é um resíduo gerado, em grande quantidade, no beneficiamento da mamona. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as características físicas e químicas da CFM e seu efeito, como substrato, para plantas. A avaliação das características da CFM foi realizada em um experimento fatorial (2x3), constituído da combinação de dois tipos de casca (CFM in natura e compostada) e três granulometrias (peneiras 3, 5 e 10 mm de malha), em delineamento de blocos ao acaso. Os teores de macro e micronutrientes, condutividade elétrica (CE), pH, densidade seca (DS), densidade úmida (DU), porosidade total (PT) e espaço de aeração (EA) foram avaliados. A avaliação da CFM como substrato para plantas foi realizada, utilizando-se mudas de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill.) e estacas de pingo-de-ouro (Duranta repens L.) como espécies indicadoras. Para o cultivo de mudas de tomateiro, a CFM, na granulometria de 3 mm, in natura, ou compostada, foi misturada com Plantmax® em cinco proporções [0:100; 25:75; 50:50; 75:25; 100:0 (v/v)]. Para o enraizamentode pingo-de-ouro, estacas foram plantadas em CFM, in natura, ou compostada, de três granulometrias (3, 5 e 10 mm). A CFM compostada, na granulometria de 3 mm, apresentou as características físicas mais adequadas. A CFM in natura apresentou efeitos negativos, sendo inadequada como substrato. A CFM compostada permitiu obter 100% de germinação e mudas normais de tomateiro, bem como estacas enraizadas de pingo- de- ouro, podendo, portanto, ser utilizada como substrato, pura, ou em misturas.

Caracterização física e química de híbridos de tomate em diferentes estádios de maturação produzidos em Baraúna, Rio Grande do Norte

O tomate é uma das olerícolas mais consumidas no mundo. Na região nordeste do Brasil, é comum a comercialização de cultivares industriais para consumo in natura. Este trabalho teve como objetivo avaliar algumas características de qualidade de dois híbridos de tomate industrial ('Mariana' e 'SM -16'), em quatro estádios de maturação (verde - 1; salada - 2; colorido - 3; vermelho - 4). Após a colheita, os frutos foram transportados para o Laboratório de Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, onde foram selecionados de acordo com a uniformidade de maturação e avaliados de acordo com diâmetro longitudinal e transversal, massa de matéria fresca, firmeza da polpa, sólidos solúveis, pH, vitamina C e açúcares totais. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 4 (dois cultivares e quatro estádios de maturação). Os dados foram submetidos análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5%. Observaram-se diferenças na qualidade física e química dos frutos, entre híbridos e entre estádios de maturação. A massa de matéria fresca dos frutos, o diâmetro transversal e a firmeza da polpa dos tomates pertencentes ao híbrido 'SM-16' foram superiores aos do híbrido 'Mariana'. Houve aumento da massa de matéria fresca até o estádio de maturação 3 e decréscimo da firmeza e do pH da polpa, com o amadurecimento dos frutos. O teor de vitamina C dos frutos aumentou do estádio 1 para o 2, e o híbrido 'Mariana' apresentou maior teor de vitamina C.

Efeito inibitório na germinação, induzido pelo extrato de couve (Brassica oleracea L. var. acephala DC.)

Com a finalidade de se estudar as possíveis propriedades alelopáticas da couve (Brassica oleracea L. var. acephala DC), foi conduzido um bioensaio, em condições de laboratório, na E.S.A."Luiz de Queiroz", em Piracicaba, SP. Foram utilizadas sementes de tomate (Lycopersicon esculentum Mill. cv.Santa Cruz) colocadas para germinar em soluções com diferentes concentrações (0; 25; 50 e 100%) do extrato obtido da parte aérea (folhas) da couve. Constataram-se efeitos pronunciadamente inibitórios de germinação das sementes de tomate nas maiores concentrações do extrato de couve. As plântulas que germinaram, nas parcelas tratadas com o extrato, mostraram-se com o crescimento reduzido, morfo-fisiologicamente anormais, e com maior tempo para o início da germinação. Todas essas características foram mais pronunciadas nas parcelas com maiores concentrações do extrato.

Influência de diferentes manejos agrícolas na distribuição de metais pesados no solo e em plantas de tomate

Paty do Alferes (RJ) é um município com tradição agrícola, sendo a olericultura a sua principal atividade econômica. A região apresenta uma topografia e regime de chuvas que favorecem a erosão. A falta de um manejo adequado do solo e o uso excessivo de agroquímicos favorecem os processos de degradação física e química do solo, acarretando sérios impactos ao ambiente. Com o objetivo de avaliar o acúmulo de metais pesados no solo e em plantas de tomate (Lycopersicon esculentum Mill), cultivadas sob diferentes sistemas de preparo do solo, foi realizado um trabalho no município de Paty do Alferes (RJ), entre os meses de agosto e dezembro de 1999. Foram instaladas parcelas do tipo Wischmeier (com coletores de enxurrada e sedimentos), com dimensões de 22,0 x 4,0 m, em um Latossolo Vermelho-Amarelo com 30 % de declividade. Cada tratamento consistiu de um tipo de sistema de preparo do solo: (a) preparo convencional: aração no sentido morro abaixo e queima dos restos vegetais (PC); (b) preparo em curvas de nível: aração com tração animal em nível com faixas de capim-colonião a cada 7,0 m (PN); (c) cultivo mínimo: apenas abertura de covas para plantio e conservação dos restos vegetais (CM). Foram coletadas amostras de solo e plantas de tomate, sendo analisados os teores de metais pesados nas amostras coletadas, a produtividade das plantas e a fertilidade do solo. A produtividade no cultivo mínimo foi significativamente inferior à de outros manejos, apesar de tal sistema favorecer a maior fertilidade do solo. Esse manejo também proporcionou maior acúmulo de metais pesados no solo, principalmente quando comparado ao plantio convencional. Com relação às plantas, a aplicação foliar de defensivos agrícolas favoreceu o maior acúmulo de metais pesados na parte aérea das plantas, e os teores de Cu e Zn estiveram acima dos limites permitidos para metais pesados em plantas. Os frutos produzidos nos três sistemas de preparo do solo apresentaram concentrações de Pb próximas ao limites permitidos para alimentos frescos.

Tomato yield and potassium concentrations in soil and in plant petioles as affected by potassium fertirrigation

Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cv. Santa Clara was grown on a silt clay soil with 46 mg dm-3 Mehlich 1 extractable K, to evaluate the effects of trickle-applied K rates on fruit yield and to establish K critical concentrations in soil and in plant petioles. Six potassium rates (0, 48, 119, 189, 259 and 400 kg ha-1 K) were applied in a randomized complete block design with four replications. Soil and plant K critical levels were determined at two plant growth stages (at the beginning of the second and fourth cluster flowering). Total, marketable and weighted yields increased with K rates, reaching their maximum of 86.4, 73.4, and 54.9 ton ha-1 at 198, 194, and 125 kg ha-1 K , respectively. At the first soil sampling date K critical concentrations in the soil associated with K rates for maximum marketable and weighted yields were 92 and 68 mg dm-3, respectively. Potassium critical concentrations in the dry matter of the petioles sampled by the beginning of the second and fourth cluster flowering time, associated with maximum weighted yield, were 10.30 and 7.30 dag kg-1, respectively.

Avaliação da capacidade de regeneração in vitro em tomateiro industrial

Este trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade de regeneração das cultivares de tomateiro industrial (Lycopersicon esculentum Mill) IPA-5 e IPA-6, utilizando quatro composições de meio de cultura descritos na literatura e cinco variações de inoculação. Foi testada uma nova variação de inoculação, denominada cotilédone fendido. A maior freqüência de formação de gemas vegetativas foi 100% no caso de IPA-5, e 65% no caso de IPA-6. Para induzir o alongamento de brotos, foram necessários três subcultivos dos explantes apresentando gemas. No caso de IPA-5, o número de brotos obtidos foi maior quando a indução de gemas foi realizada em meio contendo BAP (2,5 mg L-1) e AIA (0,2 mg L-1) seguido de três subcultivos, em meio como zeatina (0,5 mg L-1). Usando esse protocolo, a cultivar IPA-5 produziu uma média de 5,45 brotos alongados a partir do cotilédone fendido. Essa capacidade excedeu significativamente o cotilédone aparado, que produziu 4,4 brotos alongados por explante. No caso de IPA-6, a melhor combinação de meios e método de inoculação produziu 0,87 broto alongado por explante. Os brotos alongados foram enraizados e transferidos para casa de vegetação.

Variabilidad genética para la vida postcosecha y el peso de los frutos en tomate para familias F3 de un híbrido interespecífico

Se evaluó la variabilidad genética para la vida postcosecha y el peso de los frutos en veintiséis familias F3 de un híbrido interespecífico entre la cv. Caimanta de Lycopersicon esculentum Mill. y la línea LA722 de L. pimpinellifolium (Jusl.) Mill. con el objeto de obtener genotipos divergentes para ambos caracteres. Los promedios de días de vida postcosecha fueron 8, 15, 18 y 13 y de peso en gramos fueron 52,17, 0,94, 4,45 y 6,41 para cv. Caimanta, LA722, la F1 y la generación F3, respectivamente. Ninguna familia fue similar al progenitor `Caimanta' para el carácter días de vida postcosecha y sólo una familia tuvo una vida postcosecha como la F1. Para el peso de los frutos, cuatro familias fueron similares a la F1 y ninguna fue como los progenitores. La familia con peso de los frutos con 20,15 g y vida postcosecha de 21,5 días fue la que presentó mayores valores. El menor peso de los frutos fue en una familia con 2,81 g y el de menor vida postcosecha en una con 9,98 días. La amplia variabilidad genética encontrada para ambos caracteres entre las familias permitirá obtener genotipos divergentes.