Sustaining productivity of a Vertosol at Warra, Queensland, with fertilisers, no-tillage or legumes. 9. Production and nitrogen benefits from mixed grass and legume pastures in rotation with wheat

Reduced supplies of nitrogen (N) in many soils of southern Queensland that were cropped exhaustively with cereals over many decades have been the focus of much research to avoid declines in profitability and sustainability of farming systems. A 45-month period of mixed grass (purple pigeon grass, Setaria incrassata Stapf; Rhodes grass, Chloris gayana Kunth.) and legume (lucerne, Medicago sativa L.; annual medics, M. scutellata L. Mill. and M. truncatula Gaertn.) pasture was one of several options that were compared at a fertility-depleted Vertosol at Warra, southern Queensland, to improve grain yields or increase grain protein concentration of subsequent wheat crops. Objectives of the study were to measure the productivity of a mixed grass and legume pasture grown over 45 months (cut and removed over 36 months) and its effects on yield and protein concentrations of the following wheat crops. Pasture production (DM t/ha) and aboveground plant N yield (kg/ha) for grass, legume (including a small amount of weeds) and total components of pasture responded linearly to total rainfall over the duration of each of 3 pastures sown in 1986, 1987 and 1988. Averaged over the 3 pastures, each 100 mm of rainfall resulted in 0.52 t/ha of grass, 0.44 t/ha of legume and 0.97 t/ha of total pasture DM, there being little variation between the 3 pastures. Aboveground plant N yield of the 3 pastures ranged from 17.2 to 20.5 kg/ha per 100 mm rainfall. Aboveground legume N in response to total rainfall was similar (10.6 - 13.2 kg/ha. 100 mm rainfall) across the 3 pastures in spite of very different populations of legumes and grasses at establishment. Aboveground grass N yield was 5.2 - 7.0 kg/ha per 100mm rainfall. In most wheat crops following pasture, wheat yields were similar to that of unfertilised wheat except in 1990 and 1994, when grain yields were significantly higher but similar to that for continuous wheat fertilised with 75 kg N/ha. In contrast, grain protein concentrations of most wheat crops following pasture responded positively, being substantially higher than unfertilised wheat but similar to that of wheat fertilised with 75 kg N/ha. Grain protein averaged over all years of assay was increased by 25 - 40% compared with that of unfertilised wheat. Stored water supplies after pasture were < 134mm (< 55% of plant available water capacity); for most assay crops water storages were 67 - 110 mm, an equivalent wet soil depth of only 0.3 - 0.45 m. Thus, the crop assays of pasture benefits were limited by low water supply to wheat crops. Moreover, the severity of common root rot in wheat crop was not reduced by pasture - wheat rotation.

Influencia de diferentes controles de malezas sobre el comportamiento de malezas y el crecimiento del frijol (Phaseolus vulgaris L.) c.v. Revolución 81

El ensayo fue realizado en época de postrera del año 1988 en la estación experimental Campos Azules (Masatepe). Situada a 480 m.s.n.m con Latitud de 11º54 Norte y 89º09 Este. El factor en estudio en A (Control de malezas), al: Alachor (1 1/ha) pre-emergente, a2: Fluazifop-butil más Metalachor (0.125 +1.2 1/ha) post –emergente fase fenológica V3/V4, a3: Limpias a los 8, 14,22,28,35,42, y 49 dias despuae de la siembra con Azadón. Bajo la influencia del control con Alachlor (1 1/ha) pre emergente, presento la mayor abundancia, encontrándose de igual) forma la mayor dominancia al momento de la cosecha. Con Fluazifop-butil + Metalochor (0.125 +1.2 1/ha) post-emergente, fase fenologica3/V4, presentó menos abundancia y dominancia comparado con Alachor; y el control mecánico bajo limpias periódicas dejó la menos abundancia y dominancia al momento de la cosecha. Las especies más abundantes resultaron ser las más dominantes .Etos son: La asociación Setaria sp y Anthephora hermafrodita, Melandopiuun divaricatum, Eleusine indica, Cynodon dactylon y Walteria am3ericana en los tratamiento con ALachor (1 1/ha) pre-emergente y limpias periódicas. La atura del frijol (phaseolus vulgaris L.) no fue influencia por los diferentes métodos de control de malezas demostrando así la buena adaptación de estas variables a condiciones de competencia: El diámetro del tallo y el peso del frijol, reaccionaron significativamente a la competencia de las malezas siendo el control mecánico el más efectivo.

青花菜原生质体培养和根癌农杆菌介导的遗传转化

从4-5天龄青花菜(Brassica oleracea var．italica)下胚轴游离原生质体，经纯化后培养在简化的KMsP培养基上，原生质体分裂形成了细胞团;同时，对影响外源DNA导入子叶和下胚轴原生质体后瞬间表达强度的若干因素作了较详细的研究，这些因素包括转化介质中二价阳离子的种类和浓度、PEG溶液的浓度以及PEG溶液的pH值， 为进一步进行原生质体水平上的细胞遗传转化创造了条件。 以青花菜(Brassica oleracea var．italica)子叶和下胚轴为外植体材料，进行了根癌农杆菌介导的遗传转化研究。在建立了子叶和下胚轴外植体组织培养的高频率植株再生系统的基础上，用携带有双元载体质粒的根癌农杆菌(Asrobacterium,tumefaciens)A208sE感染青花菜子叶和下胚轴，对根癌农杆菌的感染过程以及影响抗性芽分化频率的诸多因素作了详细研究，再生了具有卡那霉素抗性的完整转化植株。Dot Blot分析表明NPTⅡ酶活性的存在;以pROA93经EcoRI /HindⅢ酶切产生的gus基因片段(约2.6Kb)为探针进行Southern Blot分子杂交，结果表明gus基因已整合到植物细胞基因组中，并且得到了表达。

谷子和甘蔗C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆及其转基因水稻光合效率的提高

水稻是我国重要的粮食作物之一，它是一种典型的C3植物。与其它C3作物不一样的是，水稻的生长需要相对较高的温度和充足的阳光照射。然而高温和高光强的生长环境更加适合于C4植物的生长，更加有利于发挥C4植物高光合效率的特点。因此本论文希望将C4植物中固定CO2的酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因导入水稻，获得一种更加适合高温和高光强生活环境的“C4型”水稻，这对于提高水稻的产量，满足人口增长对粮食需求具有重大意义。 本论文从C4植物谷子和甘蔗中克隆了其C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶cDNA基因，获得了具有自主知识产权的基因克隆，并将它们导入粳稻品种中花8号，进而对转基因材料的光合生理特性进行了研究。结果如下： 首次从谷子中得到了ppc基因两个cDNA克隆，分别命名为Mppc1和Mppc2。前者是一个C3型的ppc基因，它可能属于在根中特异表达的C3-2型ppc基因;后者是在绿色叶片中大量表达的C4型ppc基因。它们所编码的蛋白的氨基酸残基数分别为961和964，序列同源性为82.5%。C4型PEPC多出的3个氨基酸位于N末端。利用RACE的方法我们得到了谷子C4型ppc基因完整的cDNA序列，包括63bp的5'非编码区，2895bp的编码区和256bp的3'非编码区。 首次获得了甘蔗C4型ppc基因完整的cDNA序列的克隆，命名为Sppc。它包括95bp的5'非编码区、2886bp的编码区，和224bp的3'非编码区。 利用所克隆的基因，分别连上强组成型启动子Ubiquitin启动子和强光调控启动子Rubisco小亚基启动子后，再插入两个标记基因不同的表达载体pCB和pPCB的多克隆位点中，构建了八个含有外源ppc基因的植物表达载体pCB-Pubi-Mppc、pCB-Pubi-Sppc、pCB-PrbcS-Mppc、pCB-PrbcS-Sppc、pPCB-Pubi-Mppc、pPCB-Pubi-Sppc、pPCB-PrbcS-Mppc和pPCB-PrbcS-Sppc。再加上含有玉米完整的C4型ppc 核基因的载体pCB-ZMppc，共有9个载体。利用农杆菌介导法进行了水稻的转化，各个载体都获得了大量的转基因植株。对标记基因潮霉素磷酸转移酶基因hpt和磷酸甘露糖异构酶基因pmi以及导入的目的ppc基因的PCR扩增检测，结果显示绝大多数转基因植株都能扩增出目的片段，而未转化的植株则没有扩增产物。对部分转基因水稻的Southern和Western杂交以及RT-PCR分析都表明，无论从DNA水平、mRNA水平，还是从蛋白质水平上都证明外源ppc基因都成功地导入了水稻，并获得了正确的表达。 对各载体转基因植株PEPC活性大规模的测定表明，转入玉米完整C4型PEPC核基因（有内含子）的水稻表现出极大的表达效率，大多数转基因材料的PEPC活性为对照的10-20倍，其活性最高可达到对照的44倍。转入谷子和甘蔗PEPC基因cDNA的水稻，表达的效率很低，多数材料活性增加仅为对照的2-5倍，但也有极少数材料活性增加了10倍以上。用Rubisco小亚基启动子控制的ppc基因在水稻的表达活性要略高于Ubiquitin启动子控制的ppc基因。以上结果说明ppc基因的内含子在其转录或mRNA的稳定上起着重要作用。 对部分转基因材料气体交换特征的研究发现，随着转基因水稻PEPC活性的增加，净光合速率也有逐渐增加的趋势。其中PEPC活性最大的ZM24株系的三个单株净光合速率比对照增加了39.8%、13.7%和28.6%，而它们的PEPC活性比对照分别增加了21.2、21.9和23.6倍。 转PEPC水稻的净光合速率与气孔导度具有显著的相关性。这说明表达的外源ppc 基因产物PEPC参与了转基因水稻的气孔运动，使气孔开放程度增加。更有意义的是过表达PEPC的水稻具有更高的水分利用效率，这就增加了其耐旱能力。在光抑制条件下转基因水稻也具有更高的光合能力。这些特征表明转ppc基因的水稻比对照更加适合于水稻高温高光强和干旱的原生环境。

Mapeamento genómico de um gene de resistência ao míldio em Brassica oleracea L.

Tese dout., Biologia, Universidade do Algarve, 2006

Modeling Vegetable Fractals by means of Fractional-order Equations

This paper characterizes four ‘fractal vegetables’: (i) cauliflower (brassica oleracea var. Botrytis); (ii) broccoli (brassica oleracea var. italica); (iii) round cabbage (brassica oleracea var. capitata) and (iv) Brussels sprout (brassica oleracea var. gemmifera), by means of electrical impedance spectroscopy and fractional calculus tools. Experimental data is approximated using fractional-order models and the corresponding parameters are determined with a genetic algorithm. The Havriliak-Negami five-parameter model fits well into the data, demonstrating that classical formulae can constitute simple and reliable models to characterize biological structures.

Resposta de brócolis, couve-flor e repolho à adubação com boro em solo arenoso

Foram avaliados em condições de campo, em solo arenoso, com baixo teor de boro, os efeitos da adubação com cinco doses de boro (0; 2; 4; 6 e 8 kg ha-1 de B na forma de bórax) na produção de brócolis, couve-flor e repolho. O experimento obedeceu a um esquema fatorial com delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. As adubações orgânica e química, inclusive o bórax, foram feitas no sulco antes do transplantio das mudas e a colheita foi feita entre 63 e 93 dias após o transplantio. A produtividade de brócolis variou de 16,9 a 20,5 t ha-1; a de couve-flor de 21,6 a 29,6 t ha-1 e a de repolho de 40,5 a 46,4 t ha-1. O aumento observado na produtividade de brócolis e de repolho foi linear e o efeito das doses de boro na produtividade de couve-flor foi quadrático, sendo necessários 5,1 kg ha-1 de B para atingir a produtividade máxima de 30 t ha-1. Brócolis e repolho mostraram-se menos sensíveis do que a couve-flor tanto à deficiência quanto ao excesso de boro. No caso da couve-flor, com a aplicação de 2 kg ha-1 ou de 6 kg ha-1 de B houve significativa perda de qualidade do produto.

Boro e nitrogênio na incidência de hastes ocas e no rendimento de brócolis

A incidência de hastes ocas em brócolis (Brassica oleracea L. var. italica Plenck) depende de vários fatores que afetam a absorção e o transporte de B, elemento responsável pelo aparecimento dessa desordem fisiológica. O trabalho avaliou os efeitos de quatro níveis de nitrogênio e dois níveis de boro e da interação entre eles na incidência de hastes ocas e na produção de brócolis. As doses de N (100, 150, 200 e 250 kg ha-1) foram divididas em quatro aplicações iguais aos 15, 30, 45 e 60 dias após o transplante. O boro (0, 4 e 8 kg ha-1) foi aplicado metade no plantio e a outra metade em cobertura aos 45 dias após o transplante. A massa média das inflorescências e a produção total foram diminuídas com a aplicação de B em função do crescimento mais lento das plantas provocado pela toxicidade desse elemento. Contudo, nas áreas não adubadas com B, a porcentagem de plantas com hastes ocas foi, em média, de 44,14%, sendo que a incidência dessa anomalia sofreu drástica redução com a aplicação de B, onde a maior dose (8 kg ha-1) resultou em apenas 4,52% de inflorescências afetadas. Doses de N superiores a 215,4 kg ha-1 aumentaram o número de plantas com hastes ocas somente nas áreas que não receberam B.

Detecção, transmissão e efeito de Xanthomonas campestris pv. campestris na qualidade fisiológica de sementes de brócolis

A detecção, a transmissão e o efeito de Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) na qualidade fisiológica de sementes de brócolis (Brassica oleracea var. italica) foram avaliados, a partir de sementes obtidas de plantas (Baron, Flórida, Hana Midori Sakata, Precoce Piracicaba de Verão, Ramoso Santana e Sabre) inoculadas com a bactéria, em condições de campo. Para a detecção do patógeno nas sementes foram utilizados os meios de cultura semi-seletivos: SX ágar, NSCAA e BSCAA; a taxa de transmissão da bactéria pelas sementes às plântulas foi avaliada usando semeadura em areia e meio de cultura contido em tubo de ensaio. Para a avaliação da qualidade fisiológica de sementes foram realizados o teste padrão de germinação e os testes de vigor: envelhecimento acelerado, índice de velocidade de emergência, crescimento de plântulas e massa seca. de acordo com os resultados, o meio de cultura semi-seletivo NSCAA foi mais eficaz para detectar Xcc em sementes de brócolis; não houve diferença significativa entre os genótipos na taxa de transmissão da bactéria pelas sementes e Xcc não afetou a germinação e o vigor das sementes.

Produtividade e classificação de brócolos para indústria em função da adubação nitrogenada e potássica e dos espaçamentos entre plantas

No município de Itatiba-SP, no período de março a julho de 2007, foi realizado um experimento com o objetivo de avaliar doses de nitrogênio e potássio e espaçamentos entre plantas na produtividade e classificação de brócolos para indústria. O experimento foi instalado sob delineamento de blocos ao acaso, com os tratamentos em esquema fatorial 5 x 4, e três repetições, sendo avaliadas as doses de nitrogênio-potássio: 105-105; 157,5-157,5; 210-210; 262,5-262,5 e 315-315 kg ha-1 de N e K2O e os espaçamentos entre plantas: 0,2; 0,3; 0,4 e 0,5 m. O espaçamento entre linhas foi de 0,8 m. Foram avaliados o teor foliar de nitrogênio (TN) e de potássio (TP), produtividade de inflorescência (PI), produtividade de floretes (PF), rendimento industrial (RI) e classificação dos floretes com base em seu comprimento: PF5 (<5 cm); PF57 (>5 e <7 cm); PF79 (>7 e <9 cm) e PF9 (>9 cm). Maiores espaçamentos entre plantas proporcionaram maior TN e menores PI e PF. As doses NK e os espaçamentos entre plantas não influenciaram significativamente o TP e o RI. As maiores produtividades de inflorescências (22,08 t ha-1) e de floretes (17,09 t ha-1) foram obtidas com 0,20 m entre plantas e 315 kg ha-1 de N e de K2O. Maior percentagem de floretes na classe PF5 foi obtida no menor espaçamento entre plantas. As doses NK e os espaçamentos entre plantas não influenciaram as percentagens de floretes nas classes PF79 e PF9.

Composto orgânico na produção e qualidade de sementes de brócolis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Composto orgânico no potencial fisiológico de sementes de brócolis após o armazenamento

The study was carried out with the objective to evaluate the broccoli seeds (cultivar Ramoso Santana) germination and vigor from plants cultivated with different organic compost levels and after storage in dry chamber. At seed production stage, the experiment was conducted in randomized complete blocks design, with five treatments (0; 30; 60; 90 and 120 t ha(-1) of Biomix (R) organic compost) and four replications. Soon after harvesting and after 12 and 24 months of conservation in dry chamber room (20 degrees C and 40% relative humidity) it was evaluated germination, following seed analisys rules, and vigor (first count of germination and germination speed index - IVG). There were no differences in germination and vigor in seeds as soon as they were harvested and after 12 month of storage. After 24 months of storage, the lesser the organic compost rates, the lesser seed germination and IVG, with respective values, without compost, of 69% and 12,3. For another hand, the highest values for germination and IVG, 82% and 16,1, respectively, were obtained with the highest rate of organic compost (120 t ha(-1)).

Produção de couve-brócolo em função do tipo de bandeja e idade das mudas

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

Produtividade do milho safrinha e modificações químicas de um latossolo em sistema plantio direto em função de espécies de cobertura após calagem superficial

Modern agriculture is undergoing profound changes, with demands for more efficient management practices in the production systems used in each area. The objectives of this study were: to evaluate the effect of different covering species on a no-tillage system; to find the results of lime application on soil surface after sowing those forage species; measure the effects on soil chemical properties and subsequent effect on corn yield; and to determine the dry matter produced by each species used. The experiment was conducted on November, 2002, in the town of Palotina, Parana State, Brazil. A randomized block design was used, with 4 repetitions, in a 2x6 factorial scheme -two depths of soil sampling (0-10 and 10-20 cm) and six types of forage covering on the soil (Mucuna deeringiana, Crotalaria juncea, Setaria incana, Pennisetum glancum and Eleusine gracilis, as well as a mix of all these species). 3 t ha(-1) of dolomitic limestone were applied in total surface area, without amending. The covering species associated with the surface limestone application showed improvement in soil fertility, mainly in the layer of 10-20 cm, with prominence to Elensine gracilis, Crotalaria juncea and Setaria incana. Eleusine gracilis and Crotalaria juncea featured the largest dry matter production; however, the great amount of straw of Eleusine gracilis damaged the productivity of corn. Grain and corn straw productivity was higher when previously cultivated along with Setaria incana and the mix of forage species covering.

Phytoplankton composition, dominance and abundance as indicators of environmental compartmentalization in Jurumirim Reservoir (Paranapanema River), São Paulo, Brazil

Patterns in the spatial and temporal composition, dominance and abundance of the phytoplankton community of the Jurumirim Reservoir (Brazil) were studied during one year at ten different sampling stations. The main phytoplankton associations were characterized by diatoms and blue-green algae, in distinctive patterns of dominance. The main species were Microcystis aeruginosa Kuetz, Anabaena circinalis Rabenhorst, A. spiroides Kleb., A. solitaria Kleb., Aulacoseira cf. italica Grunow and A. granulata (Ehr.) Simon. A high growth of Aulacoseira was observed in the upstream zones of the reservoir in spring, at the beginning of the seasonal rainy period. This growth was a response to increased flow rates and input of fresh nutrients by the main feeder rivers. A high concentration of blue-green algae, especially Anabaena circinalis and A. spiroides, was observed in winter (dry season) in the lacustrine part of the reservoir, towards the dam. These algae benefitted from the longer water retention times and greater internal circulation of nutrients in the absence of a thermocline at this time of the year. Among the Cyanophyceae, there was an alternation between M. aeruginosa, more abundant in summer, and Anabaena, dominant in autumn and winter. A conspicuous growth of Anabaena occurred in a diverticle of the reservoir, sheltered from the main advective processes that predominate in the central channel. Higher phytoplankton diversity was associated with the contact zone between riverine and lacustrine systems.