Crescimento radicular, extração de nutrientes e produção de grãos de genótipos de milho em diferentes quantidades de palha de aveia-preta em plantio direto

A manutenção da palha na superfície do solo atua principalmente na proteção contra o impacto das gotas de chuva, reduzindo a desagregação, o escorrimento superficial, o transporte de sedimentos e, consequentemente, a erosão. Essa proteção pode ter efeitos significativos nos atributos da planta de milho. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da quantidade de palha de aveia-preta em plantio direto no crescimento radicular, na extração de nutrientes e na produção de grãos de genótipos de milho. O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho distrófico típico, em delineamento experimental de blocos ao acaso em parcelas subdivididas, com três repetições. A parcela principal foi representada pela quantidade de palha na superfície do solo (0, sem palha; 5,0; e 10,0 Mg ha-1), e a subparcela, constituída por 13 genótipos de milho. A quantidade de palha alterou significativamente o comprimento radicular e a altura de requeima. Todavia, a interação entre palha e genótipo alterou significativamente as variáveis estudadas. O sistema radicular das plantas de milho foi beneficiado por doses adicionais de palha tanto na camada superficial (0-20 cm ) como na subsuperficial (50-100 cm) do solo. O aumento na quantidade de palha na superfície do solo resultou na maior extração total de N, P e K e não alterou a extração total dos elementos Ca, Mg e S pela planta de milho.

Extração e exportação de nutrientes por variedades de cana-de-açúcar cultivadas sob irrigação plena

A pesquisa tecnológica para suporte do setor sucroalcooleiro nacional mostra que são esporádicos os trabalhos desenvolvidos com cana-de-açúcar irrigada envolvendo a exigência nutricional. Nesse contexto, objetivou-se quantificar, durante o ciclo de cana-planta de 11 variedades de cana-de-açúcar (SP79-1011, RB813804, RB863129, RB872552, RB943365, RB72454, RB763710, SP78-4764, SP81-3250, RB867515 e RB92579) cultivadas sob irrigação plena, a capacidade de extração e exportação de N, P, K, Ca e Mg, bem como a exigência nutricional para produção de uma tonelada de colmo por hectare (TCH). A pesquisa foi realizada em campo, no município de Carpina, PE, durante a safra agrícola 2006/2007. O delineamento experimental empregado foi de blocos casualizados, com 11 tratamentos e quatro repetições. A extração e exportação de nutrientes, assim como a exigência nutricional, foram avaliadas aos 360 dias após o plantio (DAP) na parte aérea das plantas. A extração de nutrientes na parte aérea da cana-planta apresentou, em média, valores de 179, 25, 325, 226 e 87 kg ha-1 de N, P, K, Ca e Mg, respectivamente, o que proporcionou a seguinte ordem decrescente de extração: K > Ca > N > Mg > P. A exportação média de N, P, K, Ca e Mg pelo colmo das variedades irrigadas foi de 92; 15; 188; 187; e 66 kg ha-1; correspondendo, respectivamente, a 51, 60, 58, 83 e 76 % de todo o nutriente extraído na parte aérea da cana-planta, com destaque para as variedades RB92579 e SP81-3250 para o N, RB813804, RB863129, RB872552, RB763710, RB92579, SP78-4764, SP81-3250 e SP79-1011 para o P, SP79-1011, SP81-3250, RB813804, RB872552 e RB763710 para o K, RB92579 e RB863129 para o Ca e RB92579 para o Mg. Para produção de uma TCH, foram exigidos pelas variedades durante o ciclo de cana-planta valores médios de 0,91; 0,13; 1,71; 1,18; e 0,44 kg de N, P, K, Ca e Mg, respectivamente.

The SOS screen in Arabidopsis: a search for functions involved in DNA metabolism.

The SOS screen, as originally described by Perkins et al. (1999) [7], was setup with the aim of identifying Arabidopsis functions that might potentially be involved in the DNA metabolism. Such functions, when expressed in bacteria, are prone to disturb replication and thus trigger the SOS response. Consistently, expression of AtRAD51 and AtDMC1 induced the SOS response in bacteria, even affecting E. coli viability. 100 SOS-inducing cDNAs were isolated from a cDNA library constructed from an Arabidopsis cell suspension that was found to highly express meiotic genes. A large proportion of these SOS(+) candidates are clearly related to the DNA metabolism, others could be involved in the RNA metabolism, while the remaining cDNAs encode either totally unknown proteins or proteins that were considered as irrelevant. Seven SOS(+) candidate genes are induced following gamma irradiation. The in planta function of several of the SOS-inducing clones was investigated using T-DNA insertional mutants or RNA interference. Only one SOS(+) candidate, among those examined, exhibited a defined phenotype: silenced plants for DUT1 were sensitive to 5-fluoro-uracil (5FU), as is the case of the leaky dut-1 mutant in E. coli that are affected in dUTPase activity. dUTPase is essential to prevent uracil incorporation in the course of DNA replication.

The functions of DNA methylation by CcrM in Caulobacter crescentus: a global approach.

DNA methylation is involved in a diversity of processes in bacteria, including maintenance of genome integrity and regulation of gene expression. Here, using Caulobacter crescentus as a model, we exploit genome-wide experimental methods to uncover the functions of CcrM, a DNA methyltransferase conserved in most Alphaproteobacteria. Using single molecule sequencing, we provide evidence that most CcrM target motifs (GANTC) switch from a fully methylated to a hemi-methylated state when they are replicated, and back to a fully methylated state at the onset of cell division. We show that DNA methylation by CcrM is not required for the control of the initiation of chromosome replication or for DNA mismatch repair. By contrast, our transcriptome analysis shows that >10% of the genes are misexpressed in cells lacking or constitutively over-expressing CcrM. Strikingly, GANTC methylation is needed for the efficient transcription of dozens of genes that are essential for cell cycle progression, in particular for DNA metabolism and cell division. Many of them are controlled by promoters methylated by CcrM and co-regulated by other global cell cycle regulators, demonstrating an extensive cross talk between DNA methylation and the complex regulatory network that controls the cell cycle of C. crescentus and, presumably, of many other Alphaproteobacteria.

Calibração de métodos de extração de potássio em solos cultivados sob sistema plantio direto

As recomendações de adubação no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina são baseadas nos estudos realizados em culturas cultivadas no sistema convencional de preparo do solo e nos conhecimentos acumulados ao longo dos anos. Nesse período, ocorreram mudanças no sistema de cultivo, na profundidade de amostragem do solo e no aumento de rendimento das culturas. Isso pode alterar os teores críticos de K, as faixas de fertilidade e as quantidades de fertilizante para as culturas. Este trabalho teve por objetivo calibrar os teores de K disponível, extraído pelos métodos Mehlich-1, Mehlich-3 e resina de troca iônica, para as culturas de soja, trigo e milho cultivadas no sistema plantio direto. Para isso, utilizaram-se amostras de terra de 17 experimentos e resultados de rendimento de grãos de 48 avaliações das culturas de soja, trigo e milho cultivadas em sistema plantio direto, com doses de K, no Rio Grande do Sul; a partir das funções de produção, determinaram-se a curva de calibração e as faixas de fertilidade. Os resultados indicaram que as respostas das plantas à adubação com K foram maiores, nesta sequência: milho, trigo e soja; os teores críticos de K com a solução de Mehlich-1, Mehlich-3 e resina foram de 89,5; 91,6; e 83,8 mg kg-1 de K na camada de 0-20 cm de profundidade e de 117,2; 116,1; e 102,5 mg kg-1 de K na camada de 0-10 cm de profundidade, respectivamente, e são maiores do que os recomendados pela CFSRS/SC (2004) para as culturas soja, trigo e milho cultivadas no sistema plantio direto.

Extração e exportação de nutrientes em cultivares de batata: I - macronutrientes

A determinação das quantidades de nutrientes absorvidas durante o ciclo de desenvolvimento é de suma importância para estabelecer as épocas em que esses elementos são mais exigidos e as quantidades corretas que devem ser disponibilizadas à cultura da batata. No entanto, quase não existem essas informações para as principais cultivares utilizadas no Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar a extração e a exportação de macronutrientes pelas cultivares de batata Ágata, Asterix, Atlantic, Markies e Mondial. O experimento foi conduzido durante a safra de inverno, em um Latossolo Vermelho, no município de Itaí (SP). As parcelas foram constituídas pelas cinco cultivares, e as subparcelas, por épocas de coletas, realizadas no momento do plantio e a cada sete dias após a emergência. As cultivares Mondial e Asterix, mais produtivas, apresentaram maior extração de macronutrientes, com quantidades médias por hectare de 116 kg de N, 18 kg de P, 243 kg de K, 50 kg de Ca e 13 kg de Mg, enquanto as cultivares Ágata, Atlantic e Markies extraíram menor quantidade, com valores médios de 92, 14, 178, 35 e 9 kg ha-1, respectivamente. A maior demanda por macronutrientes pelas cultivares estudadas ocorreu na fase inicial de enchimento dos tubérculos (42 a 70 DAP). A exportação de macronutrientes não esteve diretamente relacionada com a produtividade de tubérculos, já que a cultivar mais produtiva (Mondial) não foi a que exportou a maior quantidade de macronutrientes. A cultivar Asterix exportou maior quantidade de N, P, K e Mg, com valores de 88, 15, 220 e 8 kg ha-1, respectivamente, enquanto a menor exportação foi observada na cultivar Atlantic, com 48 kg ha-1 de N, 10 kg ha-1 de P, 143 kg ha-1 de K e 5 kg ha-1 de Mg. A variação entre as cultivares na extração, especialmente de K e N, indica necessidade de manejo diferencial da adubação.

Extração e exportação de nutrientes em cultivares de batata: II - micronutrientes

Cultivares de batata mais produtivas possivelmente exigem maior quantidade de micronutrientes, porém no Brasil há carência de informações sobre extração e exportação de micronutrientes pelas principais cultivares de batata utilizadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade de tubérculos, a extração e a exportação de micronutrientes nas cultivares de batata Ágata, Asterix, Atlantic, Markies e Mondial. O experimento foi conduzido durante a safra de inverno, em um Latossolo Vermelho, no município de Itaí (SP). As parcelas foram constituídas pelas cinco cultivares, e as subparcelas, por épocas de coletas, realizadas no momento do plantio e a cada sete dias após a emergência. As cultivares Mondial e Asterix, mais produtivas, apresentaram maior extração de micronutrientes, com quantidades médias por hectare de 71 g de B, 122 g de Cu, 2.228 g de Fe, 618 g de Mn e 405 g de Zn. As menores quantidades extraídas foram observadas na cultivar Atlantic, com valores de 50, 81, 1.960, 544 e 270 g ha-1 de B, Cu, Fe, Mn e Zn, respectivamente. A fase de maior demanda por B ocorre logo após o início da formação de tubérculos, aos 34 DAP, enquanto a maior demanda por Fe e Mn inicia-se a partir dos 42 DAP e vai até 63 DAP. O Cu e o Zn são absorvidos em maiores proporções a partir dos 64 DAP até o final do ciclo. A quantidade de B, Cu, Mn e Zn exportada foi dependente da cultivar, com valores por hectare variando de 48 a 22 g de B, 79 a 16 g de Cu, 65 a 37 g de Mn e 167 a 83 g de Zn. A quantidade de Fe exportada não variou entre as cultivares, sendo, em média, de 243 g ha-1. A quantidade de micronutrientes extraída e exportada pela batateira variou com as cultivares utilizadas, indicando necessidade de manejo diferencial da adubação.

Simulations of electrophoretic collisions of DNA knots with gel obstacles

Gel electrophoresis can be used to separate nicked circular DNA molecules of equal length but forming different knot types. At low electric fields, complex knots drift faster than simpler knots. However, at high electric field the opposite is the case and simpler knots migrate faster than more complex knots. Using Monte Carlo simulations we investigate the reasons of this reversal of relative order of electrophoretic mobility of DNA molecules forming different knot types. We observe that at high electric fields the simulated knotted molecules tend to hang over the gel fibres and require passing over a substantial energy barrier to slip over the impeding gel fibre. At low electric field the interactions of drifting molecules with the gel fibres are weak and there are no significant energy barriers that oppose the detachment of knotted molecules from transverse gel fibres.

Extração e eficiência de uso de nutrientes em capim-elefante na presença de gesso

O cultivo de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum) na região do Polo Gesseiro do Araripe, localizada a oeste do Estado de Pernambuco, no Nordeste do Brasil, pode ser uma alternativa viável de energia, em especial quando se realiza a correção da fertilidade do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do gesso no estado nutricional, na composição mineral, na produção de biomassa e na extração e eficiência de nutrientes de variedades de capim-elefante na Chapada do Araripe, Estado de Pernambuco. Para isso, foram cultivadas três variedades de capim-elefante - Cameroon, Gramafante e Roxo - na presença e ausência de gesso em blocos casualizados em arranjo fatorial (3 x 2), com quatro repetições. Os capins-elefante Cameroon e Gramafante apresentaram elevadas produções de matéria seca, porém apenas a variedade Cameroon mostrou resposta à aplicação de gesso, tendo alcançado 33 Mg ha-1. O capim-elefante Gramafante foi mais eficiente no uso de Ca que as variedades Cameroon e Roxo.

Automated DNA extraction using the QIAsymphony platform: Estimation of DNA recovery from simulated forensic stains

The aim of this study was to evaluate the forensic protocol recently developed by Qiagen for the QIAsymphony automated DNA extraction platform. Samples containing low amounts of DNA were specifically considered, since they represent the majority of samples processed in our laboratory. The analysis of simulated blood and saliva traces showed that the highest DNA yields were obtained with the maximal elution volume available for the forensic protocol, that is 200 ml. Resulting DNA extracts were too diluted for successful DNA profiling and required a concentration. This additional step is time consuming and potentially increases inversion and contamination risks. The 200 ml DNA extracts were concentrated to 25 ml, and the DNA recovery estimated with real-time PCR as well as with the percentage of SGM Plus alleles detected. Results using our manual protocol, based on the QIAamp DNA mini kit, and the automated protocol were comparable. Further tests will be conducted to determine more precisely DNA recovery, contamination risk and PCR inhibitors removal, once a definitive procedure, allowing the concentration of DNA extracts from low yield samples, will be available for the QIAsymphony.

Numerical simulation of gel electrophoresis of DNA knots in weak and strong electric fields.

Gel electrophoresis allows one to separate knotted DNA (nicked circular) of equal length according to the knot type. At low electric fields, complex knots, being more compact, drift faster than simpler knots. Recent experiments have shown that the drift velocity dependence on the knot type is inverted when changing from low to high electric fields. We present a computer simulation on a lattice of a closed, knotted, charged DNA chain drifting in an external electric field in a topologically restricted medium. Using a Monte Carlo algorithm, the dependence of the electrophoretic migration of the DNA molecules on the knot type and on the electric field intensity is investigated. The results are in qualitative and quantitative agreement with electrophoretic experiments done under conditions of low and high electric fields.

One billion years of bZIP transcription factor evolution: conservation and change in dimerization and DNA-binding site specificity.

The genomic era has revealed that the large repertoire of observed animal phenotypes is dependent on changes in the expression patterns of a finite number of genes, which are mediated by a plethora of transcription factors (TFs) with distinct specificities. The dimerization of TFs can also increase the complexity of a genetic regulatory network manifold, by combining a small number of monomers into dimers with distinct functions. Therefore, studying the evolution of these dimerizing TFs is vital for understanding how complexity increased during animal evolution. We focus on the second largest family of dimerizing TFs, the basic-region leucine zipper (bZIP), and infer when it expanded and how bZIP DNA-binding and dimerization functions evolved during the major phases of animal evolution. Specifically, we classify the metazoan bZIPs into 19 families and confirm the ancient nature of at least 13 of these families, predating the split of the cnidaria. We observe fixation of a core dimerization network in the last common ancestor of protostomes-deuterostomes. This was followed by an expansion of the number of proteins in the network, but no major dimerization changes in interaction partners, during the emergence of vertebrates. In conclusion, the bZIPs are an excellent model with which to understand how DNA binding and protein interactions of TFs evolved during animal evolution.

Helical repeat of DNA in the region of homologous pairing.

The process of DNA strand exchange during general genetic recombination is initiated within protein-stabilized synaptic filaments containing homologous regions of interacting DNA molecules. The RecA protein in bacteria and its analogs in eukaryotic organisms start this process by forming helical filamentous complexes on single-stranded or partially single-stranded DNA molecules. These complexes then progressively bind homologous double-stranded DNA molecules so that homologous regions of single- and double-stranded DNA molecules become aligned in register while presumably winding around common axis. The topological assay presented herein allows us to conclude that in synaptic complexes containing homologous single- and double-stranded DNA molecules, all three DNA strands have a helicity of approximately 19 nt per turn.

DNA topology: feeling the pulse of a topoisomerase.

The action of individual type II DNA topoisomerases has been followed in real time by observing the elastic response of single DNA molecules to sequential strand passage events. Micromanipulation methods provide a complementary approach to biochemical studies for investigating the mechanism of DNA topoisomerases.

Associations of serum EBV DNA and gammopathy with post-transplant lymphoproliferative disease.

BACKGROUND: Post-transplant lymphoproliferative disease (PTLD) is a life-threatening complication of immunosuppression following transplantation. Epstein-Barr virus (EBV) and gammopathy in serum are associated with PTLD, but these two parameters have not been evaluated in parallel for their association with PTLD. METHODS: We evaluated the incidence of EBV load positivity, gammopathy, and protein expression in sera from all PTLD patients diagnosed at our hospital during the past seven yr. Results were compared with those of a control group including matched transplanted patients who did not develop PTLD. RESULTS: Seven of 10 PTLD patients presented EBV(+) PTLD, for which five patients had detectable serum EBV DNA levels compared with none of 38 controls (RR between two groups =121, p < 0.0001). Five out of 10 patients had gammopathy at PTLD diagnosis compared with 5/38 controls (RR between two groups = 6.6, p = 0.022). Additionally, protein serum analysis by high-resolution two-dimensional gel electrophoresis and image examination failed to evidence specific abnormality in patients with PTLD compared with controls. CONCLUSIONS: Our results confirm an association between EBV in sera and gammopathy with PTLD, and highlight the high specificity of the former analysis. Whether a combination of both analyses will improve the clinical detection of PTLD remains to be evaluated in a larger prospective cohort study.