Monoclonal Antibody Production and Immunolocalization of a Salinity Stress-Related Protein in Rice (Oryza sativa)

Among various physiological responses to salt stress, the synthesis of a lectin-related protein of 14.5 kDa was observed in rice plants (Oryza sativa L.) under the treatment of 170 mmol/L NaCl. In order to better understand the role of the SALT protein in the physiological processes involving salinity, it was immunolocalized in mesophilic cells of leaf sheath and blade of a rice variety IAC-4440 following monoclonal antibodies produced by hybridome culture technique. This variety turned out to be an excellent model for that purpose, since it accumulates SALT protein even in absence of salt treatment and it has been classified as moderately sensitive to salinity and a superior grain producer. This feature was relevant for this work since it allowed the use of plants without the deleterious effects caused by salinity. Immunocytochemistry assays revealed that the SALT protein is located in the stroma of chloroplasts under non-stressing condition. Since the chloroplast is the main target affected by salinity and considering that the SALT protein does not present any apparent signal peptide for organelle localization, its lectin-like activity seems to play an important role in the establishment of stable complexes, either to other proteins or to oligosaccharides that are translocated to the chloroplast. © 2011 China National Rice Research Institute.

Genetic variability in Arbuscular Mycorrhizal Fungi : effect on gene transcription of "Oryza Sativa"

AbstractArbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) form obligate symbioses with the majority of land plants. These fungi influence the diversity and productivity of plants. AMF are unusual organisms, harbouring genetically different nuclei in a common cytoplasm (known as heterokaryosis). Genetic variability has been shown between AMF individuals coming from the same population. Recent findings showed that genetic exchange between genetically different AMF individuals was possible. Additionnaly, segregation was shown to occur at spore formation in AMF. These two processes were shown to increase genetic variability between AMF individuals.Because of the difficulty to study these organisms, almost nothing is known about the effect of intra-specific genetic variability in AMF on the plant transcriptome. The aim of this thesis was to bring insights into the effect of intra-specific genetic variability in AMF on plant gene transcription. We demonstrated that genetic exchange could influence expression of some symbiosis specific plant genes and the timing of the colonization of the fungi in plant roots. We also showed that segregation could have a large impact on plant gene transcription. Taken together, these results demonstrated that AMF intra-specific variability could profoundly affect the life of plants by altering various molecular pathways. Moreover, results obtained on rice open a field of research on AMF genetics in impromvment of growth in agricultural plants and should be taken into account for future experiments.RésuméLes champignons endomycorhiziens arbusculaires (CEA) forment une symbiose obligatoire avec la majorité des plantes sur terre. Ces champignons peuvent influencer la diversité et la productivité des plantes avec lesquelles ils forment la symbiose. Les CEA sont des organismes particuliers de part le fait qu'ils possèdent des noyaux génétiquement différents (appelés hétérocaryosis) dans un cytoplasme commun. Il a été montré qu'il existait de la variabilité génétique intra-specific chez les CEA. De plus, des études recentes ont montré que l'échange génétique chez les CEA était possible entre des individus génétiquement différents tout comme la ségrégation qui a aussi été démontrée au moment de la formation des nouvelles spores chez les CEA. Ces deux processus ont été montrés comme pouvant créer aussi de la variabilité génétique intra-specific.Du fait de la difficulté de travailler avec les CEA et à cause de la nouveauté de ces recherches, très peu de choses sont connues sur l'effet de l'échange génétique et de la ségrégation chez les CEA sur les plantes, et particulièrement au niveau moléculaire. Le but de cette thèse a été d'apporter la lumière sur les effets de la viariabilité génétique intra-specific chez les CEA, sur la transcription des gènes chez la plante. Nous avons pu montrer que l'échange génétique pouvait avoir des effets sur l'expression de gènes spécifiques à cette symbiose mais aussi pouvait influencer le timing de colonisation des racines de plantes par les CEA. Nous avons aussi montré que la ségrégation pouvait grandement influencer le transcriptome complet de la plante, et pas seulement les voies métaboliques spécifiques à la symbiose comme cela avait été montré auparavant.L'ensemble de ces résultats démontre l'importance de la variation intra-specific chez les CEA sur les plantes et leur implication sur leur cycle de vie en changeant l'expression de voies métaboliques. De plus, ces résultats obtenus sur le riz ouvrent un champ de recherches sur les plantes destinées à l'agriculture et devraient être pris en compte pour des expériences futures.

Controle de arroz-vermelho em dois genótipos de arroz (Oryza sativa) tolerantes a herbicidas do grupo das imidazolinonas

A infestação por arroz-vermelho (Oryza spp.) constitui-se num dos principais fatores limitantes da produtividade de grãos do arroz irrigado. Este trabalho teve como objetivo avaliar o controle de arroz-vermelho e o desempenho de dois genótipos de arroz irrigado, IRGA 422 CL e Tuno CL, tolerantes a herbicidas do grupo das imidazolinonas em resposta a doses e épocas de aplicações da mistura formulada de imazethapyr (75 g L-1) + imazapic (25 g L-1) (produto comercial Only®), em áreas com alta infestação de arroz-vermelho. O experimento foi conduzido em Santa Maria-RS no ano agrícola 2004/05. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso em esquema bifatorial (2 x 10), com quatro repetições. O fator A foi composto por dois genótipos de arroz tolerantes às imidazolinonas, um cultivar (IRGA 422 CL) e um híbrido (Tuno CL); e o fator D, pelos tratamentos para controle de arroz-vermelho oriundos de combinações de doses e épocas de aplicação do herbicida. Constatou-se que o híbrido é mais tolerante ao herbicida Only®, quando comparado ao cultivar, sendo possível a utilização de dose total de até 200% no híbrido, em áreas com alta infestação de arroz-vermelho, sem afetar a produtividade. Porém é importante salientar que o incremento da dose do herbicida pode causar problemas de residual a culturas não tolerantes semeadas na seqüência.O controle de arroz-vermelho é total com aplicação fracionada do herbicida em pré e pós-emergência (PRÉ + PÓS), desde que o total aplicado não seja inferior a 125%. Essa condição é atendida pelo tratamento com 75% em PRÉ seguido de 50% em PÓS, o qual propicia a menor dose total entre aqueles com 100% de controle, não afetando a produtividade e apresentando fitotoxicidade semelhante ao tratamento com 100% em PÓS, utilizado como referência.

Suscetibilidade de cultivares de arroz irrigado (Oryza sativa) Ã deriva simulada do herbicida imazethapyr + imazapic

Objetivou-se neste trabalho avaliar a suscetibilidade dos cultivares de arroz irrigado IRGA 417, BR-IRGA 410, BRS Pelota e Qualimax 1 à simulação de deriva do herbicida imazethapyr + imazapic em função da época de início da irrigação por inundação. Para isso, foi conduzido experimento em casa de vegetação do Departamento de Fitossanidade da FAEM/UFPel, na estação de crescimento 2003/04. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. A deriva foi simulada pela aplicação de doses crescentes do herbicida imazethapyr + imazapic, correspondendo a 0; 3,125; 6,25; 12,5; 25; 50; e 100% da dose comercial (100 g ha-1), acrescido de Dash a 0,5% v/v, pulverizados sobre as plantas de arroz em estádios fenológicos V3 - V4, com inundação três dias antes ou após a aplicação dos tratamentos. A aplicação foi realizada com pulverizador costal, pressurizado a CO2, munido de barra com bicos 110.015 do tipo leque a uma pressão constante de 210 kPa, que proporcionou a aplicação de 150 L ha-1 de calda herbicida. A fitotoxicidade ocasionada pelo herbicida foi avaliada de forma visual aos 10, 15 e 20 dias após a aplicação dos tratamentos (DAT), utilizando-se escala percentual. Aos 25 DAT foi determinada a massa seca aérea e radical. O herbicida imazethapyr + imazapic causou fitotoxicidade aos cultivares de arroz IRGA 417, BR-IRGA 410, BRS Pelota e Qualimax 1, em deriva ocorrida em solo seco ou inundado. A massa seca da parte aérea e radical foi reduzida com o aumento da dose aplicada, independentemente da condição de aplicação. O cultivar IRGA 417 foi mais sensível à simulação de deriva de imazethapyr + imazapic.

Interferência de capim-arroz (Echinochloa spp.) na cultura do arroz irrigado (Oryza sativa) em função da época de irrigação

A adoção de novos métodos de manejo das plantas daninhas nas lavouras de arroz irrigado, com intuito de minimizar o uso de herbicidas, requer entendimento das relações de interferência entre as plantas daninhas e a cultura. Objetivou-se com trabalho avaliar a influência de épocas de início da irrigação por inundação da lavoura de arroz irrigado e a interferência do capim-arroz na cultura e comparar as variáveis explicativas população de plantas, massa seca aérea, cobertura do solo e área foliar pelas plantas de capim-arroz, visando identificar a que propicia melhor ajuste dos dados ao modelo. Para isso, foi instalado um experimento no ano agrícola 2005/06, em delineamento experimental completamente casualizado, sem repetição. Os tratamentos utilizados foram épocas de início da irrigação: 1, 10 e 20 dias após a aplicação dos tratamentos herbicidas (DAT) e populações de plantas de capim-arroz. As populações de capim-arroz foram de 0, 6, 8, 14, 20, 28, 42, 66 e 200; 0, 4, 6, 50, 66, 88, 92 e 200; e 0, 10, 12, 32, 42, 74, 166, 174 e 178 plantas m-2, para as épocas de entrada de água aos 1, 10 e 20 DAT, respectivamente, perfazendo um total de 26 unidades experimentais. A perda de produtividade de grãos da cultura em função das variáveis explicativas população, massa seca aérea, área foliar e cobertura do solo das plantas de capim-arroz foi relacionada pelo uso de modelo de regressão não-linear da hipérbole retangular. O modelo da hipérbole retangular estima adequadamente as perdas de produtividade da cultura do arroz irrigado pela interferência do capim-arroz. A antecipação da entrada de água na lavoura favorece positivamente a habilidade competitiva das plantas de arroz, cultivar BRS-Pelota, com relação às plantas de capim-arroz. A variável população de plantas apresenta melhor ajuste dos dados ao modelo, comparativamente às demais.

Estimativa das perdas de produtividade de grãos em cultivares de arroz (Oryza sativa) pela interferência do capim-arroz (Echinochloa spp.)

Objetivou-se com este trabalho avaliar o grau de interferência do capim-arroz em cultivares de arroz irrigado e comparar variáveis explicativas, visando identificar aquela que propicia melhor ajuste dos dados a modelo matemático. Para isso, foi conduzido experimento a campo no ano agrícola 2005/06, com cultivo de arroz em sistema convencional. Os tratamentos foram constituídos por seis cultivares de arroz com diferentes durações do ciclo de desenvolvimento e por dez populações de capim-arroz. As variáveis respostas foram avaliadas aos 28 dias após a emergência do arroz. O modelo da hipérbole retangular foi utilizado para descrever a relação entre perda de produtividade de grãos de arroz e variáveis explicativas população de plantas, massa da matéria seca da pare aérea, cobertura do solo e área foliar. As perdas de produtividade de grãos de arroz devidas à interferência do capim-arroz podem ser estimadas satisfatoriamente pelo modelo da hipérbole retangular. Os cultivares de arroz IRGA 421, 416 ou 417 foram os mais competitivos, obtendo-se adequado ajuste dos dados ao modelo testado para todas as variáveis avaliadas. A variável população de plantas de capim-arroz apresenta melhor ajuste ao modelo do que massa da matéria seca da parte aérea, cobertura do solo ou área foliar.

Níveis de dano econômico para decisão de controle de capim-arroz (Echinochloa spp.) em arroz irrigado (Oryza sativa)

O nível de dano econômico (NDE) para monitoramento das infestações de capim-arroz em lavouras de arroz irrigado permite adotar medidas de manejo na cultura e usar herbicidas de maneira racional. Objetivou-se com o trabalho determinar NDE para capim-arroz, presente em lavouras de arroz irrigado, calculado na base de um único ano, em função de populações de capim-arroz, de cultivares de arroz e de épocas de entrada de água na lavoura. Para isso, foram conduzidos dois experimentos em delineamento experimental completamente casualizado, sem repetição. No primeiro experimento, os tratamentos foram constituídos de seis cultivares de arroz: BRS-Atalanta e IRGA 421 (ciclo muito curto), IRGA 416, IRGA 417 e Avaxi (ciclo curto) e BRS-Fronteira (ciclo médio); e dez populações de capim-arroz. No segundo experimento usaram-se como tratamentos épocas de início da irrigação: 1, 10 e 20 dias após aplicação dos tratamentos herbicidas (DAT); e populações de capim-arroz. Os NDEs estimados para o capim-arroz variaram em função das práticas de manejo adotadas na cultura do arroz irrigado. Os NDEs estimados para os cultivares de arroz IRGA 416 e 417 foram superiores aos dos demais cultivares quando em competição com capim-arroz. O atraso da entrada de água diminui os NDEs para o cultivar de arroz BRS-Pelota. Aumentos nas perdas de produtividade por unidade de planta daninha, no potencial de produtividade da cultura, no valor do produto colhido e na eficiência do herbicida e diminuição do custo de controle reduziram os NDEs, tornando econômica a adoção de práticas de manejo sob baixas populações de capim-arroz em competição com arroz irrigado.

Tolerância de cultivares de arroz irrigado (Oryza sativa) ao herbicida nicosulfuron e à mistura formulada de imazethapyr + imazapic

O objetivo deste estudo foi avaliar a tolerância de cultivares de arroz irrigado ao herbicida nicosulfuron e à mistura formulada de imazethapyr + imazapic. Para isso, foram conduzidos experimentos em casa de vegetação da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (UFPel), no município de Capão do Leão (RS). Os tratamentos constaram de dois cultivares de arroz irrigado (IRGA 417 e IRGA 422CL) e de sete doses dos herbicidas imazethapyr + imazapic e nicosulfuron, aplicados em arroz (estádios de desenvolvimento V2 ou V4). As variáveis analisadas foram fitotoxicidade dos herbicidas, estatura de planta, massa seca da parte aérea e área foliar. Houve interações significativas entre os fatores estudados para as variáveis-respostas avaliadas. Incrementos nas doses dos herbicidas resultaram em respostas crescentes de fitotoxicidade ao arroz, resultando em redução no crescimento das plantas. O cultivar IRGA 417 foi suscetível à ação dos herbicidas. Por sua vez, a tolerância do cultivar IRGA 422CL não é restrita à mistura formulada de imazethapyr + imazapic, ocorrendo também para o herbicida nicosulfuron.

Caracterização morfológica de ecótipos de arroz daninho (Oryza sativa) provenientes de áreas de arroz irrigado

Objetivou-se neste estudo a caracterização fenotípica de 16 ecótipos de arroz daninho provenientes de lavouras comerciais dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, quando comparados aos cultivares BR-IRGA 409, BR-IRGA 410, IRGA 417 e El Paso L 144, em casa de vegetação. Foram semeados 16 ecótipos de arroz daninho e os quatro cultivares de arroz irrigado. O cultivo foi realizado em vasos plásticos com capacidade para 9 litros, contendo solo, utilizando-se cinco repetições por genótipo. Foram avaliadas as seguintes variáveis: coloração das folhas, pilosidade, afilhamento efetivo, graus-dia biológico para completar o florescimento, degrane, número de afilhos férteis, área foliar da folha-bandeira, altura de planta, número de sementes por panícula e produção por planta. Os resultados obtidos evidenciam grande variabilidade morfológica entre os ecótipos estudados.

Arroz-vermelho (Oryza sativa) resistente aos herbicidas imidazolinonas

O desenvolvimento de genótipos comerciais de arroz resistentes a herbicidas do grupo químico das imidazolinonas proporcionou uma ferramenta eficaz para o controle seletivo do arroz-vermelho (Oryza sativa) em cultivo de arroz irrigado. Contudo, o uso contínuo dessa tecnologia pode favorecer o desenvolvimento de populações de arroz-vermelho resistentes aos herbicidas utilizados para o seu controle. Objetivou-se com este trabalho avaliar a ocorrência de populações de arroz-vermelho resistentes aos herbicidas imidazolinonas, por meio de curvas de dose-resposta, através do fator de resistência (FR). Populações de arroz-vermelho não controladas (escapes) advindas de lavouras de arroz cultivado no sistema Clearfield® no Estado do Rio Grande do Sul foram avaliadas em casa de vegetação na sua sensibilidade ao herbicida Only (imazethapyr + imazapic - 75 + 25 g L-1). O resultado de resposta às doses do herbicida confirma a resistência em 56% das populações de arroz-vermelho, as quais podem ser agrupadas em baixo (FR = 5,2) e alto (FR = 11,6) níveis de resistência às imidazolinonas.

The Effect of Different Weed Management Strategies on the Growth and Yield of Direct-Seeded Dry Rice (Oryza sativa)

Weed management is a primary concern in direct seeded rice (DSR) cropping because weed growth becomes a major constraint on crop yield. A two year field study was set up to evaluate the effect of various weed control measures on crop growth, grain yield and grain quality of DSR. The experiment involved five different weed control measures: hand weeding, hoeing, inter-row tine cultivation, inter-row spike hoeing and herbicide treatment (Nominee 100 SC). The extent of weed control (compared to a non-weeded control) ranged from 50-95%. The highest crop yield was obtained using hand weeding. Hand weeding, tine cultivation and herbicide treatment raised the number of fertile rice tillers formed per unit area and the thousand grain weight. Tine cultivation provided an effective and economical level of weed control in the DSR crop.

Teste de vigor em semente de arroz (Oryza Sativa)

2015

Analysis of Bacteria, Parasites, and Heavy Metals in Lettuce (Lactuca sativa) and Rocket Salad (Eruca sativa L.) Irrigated with Treated Effluent from a Biological Wastewater Treatment Plant

This study aimed to evaluate the viability of using treated residuary water from the Biological Wastewater Treatment Plant of Ribeiro Preto to grow vegetables, through the characterization and quantification of parasites, coliforms, and heavy metals. Three equal cultivation areas were prepared. The first was irrigated with treated/chlorinated (0.2 mg L(-1)) wastewater, the second one with treated wastewater without chlorination, and the third site with potable water, which was the control group. The presence of Hymenolepis nana, Enterobius vermicularis, nematode larvae, and Entamoeba coli was verified in lettuce (Lactuca sativa) samples. Although nematode larvae were observed in rocket salad (Eruca sativa L.), no significant differences were found between the number of parasites and type of irrigation water used. No significant differences were found between the number of fecal coliforms in vegetables and the different types of irrigation. However, the vegetables irrigated with treated effluent without chlorination showed higher levels of fecal coliforms. The risk of pathogens is reduced with bleach addition to the treated effluent at 0.2 mg/L. Concentration of heavy metals in vegetables does not mean significant risks to human health, according with the parameters recommended by the World Health Organization.

Seleção de genótipos de Lactuca sativa L. para a produção com adubação orgânica

Com o objetivo de avaliar diferentes genótipos de alface (Lactuca sativa L.), quanto à adaptação a adubação orgânica, foram testados 18 acessos, pertencentes ao Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH - UFV) e comparado o desempenho destes com dois cultivares comerciais: Regina de Verão e Crespa Grand Rapids. O experimento foi conduzido com três repetições, em casa de vegetação, e os genótipos foram comparados em substratos contendo adubação mineral e adubação orgânica. As plantas foram cultivadas em vasos de polietileno, com capacidade para 3 dm³, preenchidos com 2,5 dm³ de substrato. O substrato contendo adubação mineral foi preparado a partir do solo, comumente cultivado, e adubado, segundo as recomendações convencionais para a cultura da alface, a partir da análise de rotina do solo. O substrato contendo adubação orgânica consistiu em solo, manejado organicamente, e adubado com 50 t ha-1 de composto orgânico. Na colheita, foram avaliadas as características morfológicas das plantas e a massa fresca e seca das folhas. Observou-se grande diversidade de formas, tamanhos e coloração, entre os acessos, sendo que os acessos BGH 2625, BGH 118 e o cultivar Regina de Verão apresentaram características qualitativas e produtividade que os selecionam para serem utilizados em programas de melhoramento, visando à produção de cultivares para ambiente com adubação orgânica.