Whitefly population dynamics in okra plantations

The control of whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) biotype B (Hemiptera: Aleyrodidae) on okra (Abelmoschus esculentus L.) consists primarily in the use of insecticides, due to the lack of information on other mortality factors. The objective of this study was to evaluate the spatial and temporal population dynamics of the whitefly B. tabaci biotype B on two successive A. esculentus var. "Santa Cruz" plantations. Leaf chemical composition, leaf nitrogen and potassium contents, trichome density, canopy height, plant age, predators, parasitoids, total rainfall and median temperature were evaluated and their relationships with whitefly on okra were determined. Monthly number estimates of whitefly adults, nymphs (visual inspection) and eggs (magnifying lens) occurred on bottom, middle and apical parts of 30 plants/plantation (one leaf/plant). Plants senescence and natural enemies, mainly Encarsia sp., Chrysoperla spp. and Coccinellidae, were some of the factors that most contributed to whitefly reduction. The second okra plantation, 50 m apart from the first, was strongly attacked by whitefly, probably because of the insect migration from the first to the second plantation. No significant effects of the plant canopy on whitefly eggs and adults distribution were found. A higher number of whitefly nymphs was found on the medium part than on the bottom part.

Caracterización de la generación segregante de un híbrido de tomate con genes nor y silvestres

El objetivo del trabajo fue estudiar en la generación segregante del híbrido entre una cultivar de Lycopersicon esculentum homocigota para el gen nor y la accesión LA1385 de L. esculentum var. cerasiforme, la recombinación de caracteres productivos y de calidad de fruto a través de las metodologías de análisis multivariado. En las generaciones F1 y F2 y en los progenitores se evaluaron caracteres vegetativos y productivos (longitud de entrenudos, perímetro del tallo en las partes basal, media y apical, número de flores por inflorescencia, número de inflorescencias por planta y días a cosecha) y de calidad de fruto (peso, forma, sólidos solubles, acidez, firmeza, color y vida poscosecha). Se utilizaron las correlaciones canónicas entre los caracteres vegetativos y productivos y los de calidad de fruto y también un análisis de agrupamiento para las características del fruto, incluyendo los progenitores, la F1 y la F2. Estos análisis permitieron demostrar que las características productivas y de calidad de fruto recombinaron en la generación segregante. La vida poscosecha fue la característica de los frutos más importante para discriminar grupos en la F2. Para tres niveles de agrupamiento cada grupo de individuos F2 se comportó como alguno de los progenitores o la F1.

Regulation of frizzled receptor activity at the plasma membrane : an interplay of the receptor, the trimeric G protein Go, and RGS protein and a scaffolding protein Kermit

G-protein-signaling pathways convey extracellular signals inside the cells and regulate distinct physiological responses. This type of signaling pathways consists of three major components: G-protein-coupled receptors (GPCRs), heterotrimeric G proteins (G-proteins) and downstream effectors. Upon ligand binding, GPCRs activate heterotrimeric G proteins to initiate the signaling cascade. Dysfunction of GPCR signaling correlates with numerous diseases such as diabetes, nervous and immune system deficiency, and cancer. As the signaling switcher, G-proteins (Gs, Gq/11, G12/13, and Gi/o) have been an appealing topic of research for decades. A heterotrimeric G-protein is composed of three subunits, the guanine nucleotide associated a-subunit, ß and y subunits. In general, the duration of signaling is determined by the lifetime of activated (GTP bound) Ga subunits. Identification of novel communication partners of Ga subunits appears to be an attractive way to understand the machinery of GPCR signaling. In our lab, we mainly focus on Gao, which is abundantly expressed in the nervous system. Here we present two novel interacting partners of Drosophila Gao: Dhit and Kermit, identified through yeast two-hybrid screening and genetic screening respectively. Dhit is characterized by a small size with a conserved RGS domain and an N-terminal cysteine rich motif. The RGS domain possesses the GAP (GTPase activating protein) activity towards G proteins. However, we found that Dhit exerts not only the GAP activity but also the GDI (guanine nucleotide dissociation inhibitor) activity towards Gao. The unexpected GDI activity is preserved in GAIP/RGS19 - a mammalian homologue of Dhit. Further experiments confirmed the GDI activity of Dhit and GAIP/RGS19 in Drosophila and mammalian cell models. Therefore, we propose that Dhit and its mammalian homologues modulate GPCR signaling by a double suppression of Ga subunits - suppression of their nucleotide exchange with GTP and acceleration of their hydrolysis of GTP. Kermit/GEPC was first identified as a binding partner of GAIP/RGS19 in a yeast two- hybrid screen. Instead of interacting with the Drosophila homologue of GAIP/RGS19 (Dhit), Kermit binds to Gao in vivo and in vitro. The functional consequence of Kermit/Gao interaction is the regulation of localization of Vang (one of the planar cell polarity core components) at the apical membrane. Overall, my work elaborated the action of Gao with its two interaction partners in Gao- mediated signaling pathway. Conceivably, the understanding of GPCR signaling including Gao and its regulators or effectors will ultimately shed light on future pharmaceutical research. - Les voies de signalisation médiées par les protéines G transmettent des signaux extracellulaires à l'intérieur des cellules pour réguler des réponses physiologiques distinctes. Cette voie de signalisation consiste en trois composants majeurs : les récepteurs couplés aux protéines G (GPCRs), les protéines G hétérotrimériques (G-proteins) et les effecteurs en aval. Suite à la liaison du ligand, les GPCRs activent les protéines G hétérotrimériques qui initient la cascade de signalisation. Des dysfonctions dans la signalisation médiée par les GPCRs sont corrélées avec de nombreuses maladies comme le diabète, des déficiences immunes et nerveuses, ainsi que le cancer. Puisque la voie de signalisation s'active et se désactive, les protéines G (Gs, Gq/11, G12/13 et Gi/o) ont été un sujet de recherche attrayant pendant des décennies. Une protéine G hétérotrimérique est composée de trois sous-unités, la sous-unité a associée au nucléotide guanine, ainsi que les sous-unités ß et y. En général, la durée du signal est déterminée par le temps de demi-vie des sous-unités Ga activées (Ga liées au GTP). Identifier de nouveaux partenaires de communication des sous-unités Ga se révèle être un moyen attractif de comprendre la machinerie de la signalisation par les GPCRs. Dans notre laboratoire nous nous sommes concentrés principalement sur Gao qui est exprimée de manière abondante dans le système nerveux. Nous présentons ici deux nouveaux partenaires qui interagissent avec Gao chez la drosophile: Dhit et Kermit, qui ont été identifiés respectivement par la méthode du yeast two-hybrid et par criblage génétique. Dhit est caractérisé par une petite taille, avec un domaine RGS conservé et un motif N- terminal riche en cystéines. Le domaine RGS contient une activité GAP (GTPase activating protein) pour les protéines G. Toutefois, nous avons découvert que Dhit exerce non seulement une activité GAP mais aussi une activité GDI (guanine nucleotide dissociation inhibitor) à l'égard de Gao. Cette activité GDI inattendue est préservée dans RGS19 - un homologue de Dhit chez les mammifères. Des expériences supplémentaires ont confirmé l'activité GDI de Dhit et de RGS19 chez Drosophila melanogaster et les modèles cellulaires mammifères. Par conséquent, nous proposons que Dhit et ses homologues mammifères modulent la signalisation GPCR par une double suppression des sous-unités Ga - suppression de leur nucléotide d'échange avec le GTP et une accélération dans leur hydrolyse du GTP. Kermit/GIPC a été premièrement identifié comme un partenaire de liaison de RGS19 dans le criblage par yeast two-hybrid. Au lieu d'interagir avec l'homologue chez la drosophile de RGS19 (Dhit), Kermit se lie à Gao in vivo et in vitro. La conséquence fonctionnelle de l'interaction Kermit/Gao est la régulation de la localisation de Vang, un des composants essentiel de la polarité planaire cellulaire, à la membrane apicale. Globalement, mon travail a démontré l'action de Gao avec ses deux partenaires d'interaction dans la voie de signalisation médiée par Gao. La compréhension de la signalisation par les GPCRs incluant Gao et ses régulateurs ou effecteurs aboutira à mettre en lumière de futurs axes dans la recherche pharmacologique.

In vitro organogenesis in watermelon cotyledons

The objective of this work was to study the in vitro organogenesis of Citrullus lanatus, by the induction of adventitious buds in cotyledon segments cultured in medium supplemented with cytokinin. Explants were collected from one, three and five-day-old in vitro germinated seedlings, considering the distal and proximal cotyledon regions. The data obtained showed that in vitro organogenesis of watermelon occurred with higher efficiency, when cotyledon segments from the proximal region collected from three-day-old seedlings were cultivated in medium MS, supplemented with BAP (1 mg L-1) and coconut water (10%). The histological study showed that the organogenesis occurs directly, without callus formation, on epidermal and subepidermal layers of the explants. Adventitious shoots were characterized by the development of shoot apical meristem and leaf primordia. The formation of protuberances, that do not develop into adventitious buds, was also observed.

Relação entre distribuição de nitrogênio e colonização por bactérias diazotróficas em cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre a distribuição de nitrogênio na planta e a colonização por Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp. Foi implantado um experimento em parcelas subdivididas, tendo como tratamentos quatro genótipos: SP70-1143, SP79-2312 (híbridos), Krakatau (Saccharum spontaneum L.) e Chunnee (Saccharum barberi Jesw.); e quatro épocas de coleta: 90, 180, 360 e 540 dias após o plantio, com quatro repetições. Os parâmetros estudados foram: porcentual de nitrogênio, nitrato, N amino livre e o número mais provável de população das bactérias Gluconacetobacter diazotrophicus e Herbaspirillum spp. Os valores mais elevados de nitrogênio foram observados aos 90 dias após o plantio, nas folhas e colmo apical; as maiores concentrações N amino ocorreram nas raízes, colmo basal e folhas da variedade SP79-2312 e no colmo apical do genótipo Chunnee. O maior acúmulo de nitrato foi observado nos colmos basais e intermediários, sobretudo na variedade SP79-2312. O N protéico mostrou ser o maior componente do nitrogênio porcentual, com a mesma tendência nas diferentes partes da planta. O maior valor na população de G. diazotrophicus ocorreu nas raízes de SP70-1143, SP79-2312 e Krakatau, e nos quatro genótipos de Herbaspirillum spp.

Regeneração de plantas de laranja 'Pêra' via organogênese in vitro

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um protocolo eficiente de regeneração de plantas in vitro, via organogênese em explante juvenil de laranja 'Pêra' (Citrus sinensis L. Osbeck), para atender futuros trabalhos de transformação genética. Segmentos de epicótilo utilizados como explantes foram introduzidos em meio de cultura MT. A fim de maximizar a regeneração de plantas in vitro, foram realizados experimentos para avaliar as concentrações de BAP no meio de cultivo (0, 1, 2, 3 ou 4 mg L-1), tamanho (0,25, 0,5 ou 1 cm), polaridade (basal, medial e apical), posição (horizontal ou vertical), condições de luminosidade (fotoperíodo de 16 horas e escuro por 30 dias) e seccionamento nas extremidades dos explantes, bem como melhores condições para garantir plantas enraizadas (meio MT, MT/2, com ou sem auxina e microenxertia). A combinação de 3 mg L-1 de BAP com segmentos de 0,25 cm de comprimento foi eficiente na resposta organogenética. Segmentos apicais e mediais apresentaram melhores resultados do que os basais. O cultivo dos segmentos na posição horizontal, em fotoperíodo de 16 horas, foi mais eficiente do que na posição vertical. Não houve melhora na indução da organogênese in vitro, quando foram seccionadas as extremidades dos explantes. A microenxertia assegurou 100% de brotos enraizados.

Anatomia foliar de plantas micropropagadas de abacaxi

O objetivo deste trabalho foi indicar caracteres anatômicos em folhas de plantas micropropagadas de abacaxizeiro, visando ao aperfeiçoamento do protocolo de aclimatação. Utilizaram-se plântulas micropropagadas in vitro e aclimatadas por seis e dez meses, apresentando, em média, 3,1, 50,2 e 65 g, respectivamente. A densidade estomática foi determinada na face abaxial da epiderme, nas regiões basal, mediana e apical da folha, usando o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial de 2x3 (dois ambientes de cultivo e três regiões da folha), em seis repetições. A espessura da hipoderme, parênquimas aqüífero e clorofilado foi determinada na região mediana da folha, usando-se o delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos em quatro repetições. A estrutura básica da folha do abacaxizeiro não se modificou, entretanto, ocorreram diferenças na freqüência estomática, no espessamento da cutícula e paredes da epiderme, formato e sinuosidade das paredes das células do tecido aqüífero e presença de células papilosas nos diferentes ambientes de cultivo, indicando plasticidade fenotípica.

Evaluation of peanut genotypes for resistance to Tomato spotted wilt virus by mechanical and thrips inoculation

The objective of this work was to evaluate the reactions of three peanut breeding lines (IC-10, IC-34, and ICGV 86388) to Tomato spotted wilt virus (TSWV) by mechanical and thrips inoculation, under greenhouse conditions, and compare them to the reactions of cultivars SunOleic, Georgia Green, and the breeding line C11-2-39. TSWV infection by mechanical inoculation was visually assessed using an index ranging from 0 (no symptoms) to 4 (apical death). Enzyme-linked immunosorbent assay was used to confirm TSWV infection from both mechanical and thrips inoculations. IC-10, IC-34, ICGV 86388, and C11-2-39 were more resistant than the cultivars SunOleic and Georgia Green based on mechanical inoculation. Upon thrips inoculation only IC-34 and ICGV-86388 were infected by TSWV, as demonstrated by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), although no symptoms of infection were observed. The peanut breeding lines IC-10, IC-34, and ICGV 86388 show higher level of resistance to TSWV than cultivar Georgia Green considered a standard for TSWV resistance.

Factors affecting the attack rate of Bemisia tabaci on cucumber

The objective of this work was to determine the effects of rainfall, temperature, predators, parasitoids, plant age, leaf chemical composition, levels of leaf nitrogen and potassium, besides density of leaf trichomes, on attack intensity of Bemisia tabaci biotype B on the Cucumis sativus. An increase in the number of whitefly adults and nymphs per leaf was observed with plant aging. A higher number of whitefly adults per leaf and eggs cm-2 was verified in the apical part than in the middle and bottom part of the plants canopy. However, the higher number of whitefly nymphs was observed in the mid-part than in the apical and bottom part of the plant canopy. The incidence of whitefly nymphs was negatively affected with foliar nitrogen. Pentacosane and octacosane positively affected whitefly adults and the first compound also affected the nymphs of this pest species.

A developmental framework for endodermal differentiation and polarity.

The endodermis is a root cell layer common to higher plants and of fundamental importance for root function and nutrient uptake. The endodermis separates outer (peripheral) from inner (central) cell layers by virtue of its Casparian strips, precisely aligned bands of specialized wall material. Here we reveal that the membrane at the Casparian strip is a diffusional barrier between the central and peripheral regions of the plasma membrane and that it mediates attachment to the extracellular matrix. This membrane region thus functions like a tight junction in animal epithelia, although plants lack the molecular modules that establish tight junction in animals. We have also identified a pair of influx and efflux transporters that mark both central and peripheral domains of the plasma membrane. These transporters show opposite polar distributions already in meristems, but their localization becomes refined and restricted upon differentiation. This "central-peripheral" polarity coexists with the apical-basal polarity defined by PIN proteins within the same cells, but utilizes different polarity determinants. Central-peripheral polarity can be already observed in early embryogenesis, where it reveals a cellular polarity within the quiescent center precursor cell. A strict diffusion block between polar domains is common in animals, but had never been described in plants. Yet, its relevance to endodermal function is evident, as central and peripheral membranes of the endodermis face fundamentally different root compartments. Further analysis of endodermal transporter polarity and manipulation of its barrier function will greatly promote our understanding of plant nutrition and stress tolerance in roots.

Herança de acilaçúcares em genótipos de tomateiro provenientes de cruzamento interespecífico

O objetivo deste trabalho foi determinar a herança da produção de acilaçúcares em genótipos de tomateiro, em uma população segregante (F2) do terceiro retrocruzamento, para Lycopersicon esculentum Mill. 'TOM-584', a partir da espécie L. pennellii 'LA-716'. A determinação do teor de acilaçúcares foi realizada com metodologia para determinação de açúcares redutores. Os dados foram utilizados para verificação da herança monogênica, sob diferentes graus de dominância (GD) presumidos, por meio do teste qui-quadrado. Para verificar a existência de efeitos aditivos e não aditivos de um gene maior e de possíveis poligenes, utilizou-se o método da máxima verossimilhança. Para os diferentes GD testados, na faixa compreendida entre -0,7 e -0,4, a hipótese de herança monogênica não pôde ser descartada, o que indica a ação de alelo recessivo, com dominância incompleta na expressão de alto teor de acilaçúcares. Por meio de modelos genéticos pela função de verossimilhança, a hipótese de herança monogênica foi confirmada. Plantas de tomateiro, com boa resistência a artrópodos-praga, mediada pelo aleloquímico acilaçúcar, podem ser obtidas com eficiência em populações de retrocruzamentos, a partir do cruzamento interespecífico L. esculentum x L. pennellii.

Estrutura foliar de curauá em diferentes intensidades de radiação fotossinteticamente ativa

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a anatomia foliar de Ananas comosus var. erectifolius e comparar as características anatômicas de suas fibras foliares, quando submetidas a dois índices de radiação fotossinteticamente ativa (54 e 100%). Para a análise das estruturas anatômicas, especialmente as fibras, foram utilizadas técnicas de dissociação da epiderme foliar, contagem do número de estômatos por milímetro quadrado, cortes histológicos e microscopia eletrônica de varredura no material botânico fixado. A epiderme estava revestida por cutícula espessa e bem desenvolvida nas folhas nos dois índices de radiação. Nas folhas a 100% de radiação fotossinteticamente ativa, foi observado aumento de espessura nas regiões apical e basal. Foram observadas diferenças no número de camadas e altura do parênquima paliçádico e na quantidade de feixes fibrosos relativas aos índices de radiação. A quantidade de feixes fibrosos foi maior na condição de 54% do que em 100% de radiação fotossinteticamente ativa.

Base genética da resistência de um acesso de tomate silvestre ao mosaico-amarelo do pimentão

O objetivo deste trabalho foi avaliar a base genética da resistência de Lycopersicon hirsutum ao potyvírus Pepper yellow mosaic virus (PepYMV). Foram avaliadas 540 plantas, inclusive os parentais 'Santa Clara' (suscetível) e 'BGH 6902' (resistente), e as gerações F1, F2, RC1:1 e RC1:2, derivadas do cruzamento desses parentais. As plantas receberam inoculações mecanicamente, e a concentração viral de PepYMV em cada planta foi determinada por ELISA indireto. Foram realizadas as análises quantitativa e qualitativa. A primeira, baseada na concentração viral de cada planta, indicou herança oligogênica com herdabilidade de 99%. Os mesmos dados, quando analisados de forma qualitativa, indicaram herança governada por dois genes, com interação epistática dominante e recessiva. Entretanto, quando foi analisada a geração F2:3, oriunda da autofecundação de plantas F2 resistentes, a hipótese de dois genes foi descartada e a de um gene, com dominância completa entre os alelos, foi a que melhor se ajustou aos dados. A análise qualitativa, pela sintomatologia observada, demonstrou que a herança da resistência ao PepYMV é determinada por um gene recessivo, com ausência de dominância entre os seus alelos.

Caracterização de genótipos de tomateiro resistentes a begomovírus por marcador molecular co-dominante ligado ao gene Ty-1

O objetivo deste trabalho foi avaliar genótipos de tomateiro, quanto à resistência a begomovírus, e caracterizar, por meio do marcador molecular SSR-47, híbridos de tomate de mesa portadores do alelo de resistência ao begomovírus Ty-1, com potencial comercial. Os 24 híbridos experimentais, heterozigotos no loco Ty-1, depois de infectados via enxertia, apresentaram sintomas intermediários, em comparação aos identificados pelas linhagens homozigotas Ty-1/Ty-1 e pelos genótipos suscetíveis Ty-1+/Ty-1+, o que indica a dominância incompleta do alelo Ty-1. Esses híbridos foram considerados como parcialmente tolerantes a begomovírus. Os híbridos experimentais TEX-246, TEX-261, TEX-253, TEX-256, TEX-262, TEX-252, TEX-251 e TEX-268 aliaram médias elevadas de produção total e de massa média dos frutos; e os híbridos TEX-246, TEX-253, TEX-256, TEX-262 e TEX-252 apresentaram valores elevados também para meia-vida da firmeza e foram, portanto, considerados competitivos em comparação aos padrões comerciais usados como testemunhas. O marcador molecular SSR-47 foi eficiente em caracterizar genótipos portadores do alelo Ty-1. A infecção do begomovírus, induzida via enxertia, manifestou sintomas, nos genótipos testados, condizentes com os resultados obtidos com o marcador molecular SSR-47.

Herança da resistência ao enfezamento em milho

Os objetivos deste trabalho foram determinar a herança da resistência ao complexo de enfezamento em milho e determinar as melhores fontes de resistência entre as linhagens estudadas. Foram realizadas as análises dialélica e médias de gerações em linhagens de milho. Para a análise dialélica, foram cruzadas 12 linhagens de milho, em dialélico parcial. Para análises de médias de gerações, foram cruzadas três linhagens resistentes e quatro suscetíveis, para a obtenção das gerações F1, F2, RCP R e RCP S. Os trabalhos foram conduzidos em Jaboticabal, SP. A incidência de enfezamento foi avaliada no estádio fenológico R3. Efeitos significativos quanto à capacidade geral de combinação e capacidade específica de combinação foram obtidos, o que indicou que, no controle do caráter enfezamentos, estão envolvidos tanto os efeitos aditivos quanto os de dominância. Análises de médias de gerações mostraram a presença de poucos genes envolvidos com o controle da resistência, com predominância de efeitos aditivos, o que permite a seleção de genótipos resistentes. As linhagens L02, L03 e L05 poderão ser utilizadas como fontes de resistência, em futuras combinações híbridas.