Isolation and functional characterisation of banana phytoene synthase genes as potential cisgenes

Carotenoids occur in all photosynthetic organisms where they protect photosystems from auto-oxidation, participate in photosynthetic energy-transfer and are secondary metabolites. Of the more than 600 known plant carotenoids, few can be converted into vitamin A by humans and so these pro-vitamin A carotenoids (pVAC) are important in human nutrition. Phytoene synthase (PSY) is a key enzyme in the biosynthetic pathway of pVACs and plays a central role in regulating pVAC accumulation in the edible portion of crop plants. Bananas are a major commercial crop and serve as a staple crop for more than 30 million people. There is natural variation in fruit pVAC content across different banana cultivars, but this is not well understood. Therefore, we isolated PSY genes from banana cultivars with relatively high (cv. Asupina) and low (cv. Cavendish) pVAC content. We provide evidence that PSY in banana is encoded by two paralogs (PSY1 and PSY2), each with a similar gene structure to homologous genes in other monocots. Further, we demonstrate that PSY2 is more highly expressed in fruit pulp compared to leaf. Functional analysis of PSY1 and PSY2 in rice callus and E. coli demonstrate that both genes encode functional enzymes, and that Asupina PSYs have approximately twice the enzymatic activity of the corresponding Cavendish PSYs. These results suggest that differences in PSY enzyme activity contribute significantly to the differences in Asupina and Cavendish fruit pVAC content. Importantly, Asupina PSY genes could potentially be used to generate new cisgenic or intragenic banana cultivars with enhanced pVAC content.

Cultura de tecidos e análise do potencial antioxidante de Passiflora alata Curtis

Passiflora alata Curtis, comumente conhecida como maracujá-doce, é uma das espécies do gênero Passiflora cultivadas comercialmente, sendo consumida in natura devido ao seu gosto adocicado. Ela também é utilizada em todo o mundo como ornamental e na medicina popular. O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de diferentes estratégias para a cultura in vitro de P. alata e a análise da produção de substâncias antioxidantes nos materiais obtidos in vitro, em comparação com as plantas in vivo. Diferentes tratamentos visando à quebra da dormência das sementes foram avaliados para a germinação in vitro ou in vivo, além da incubação das sementes sob tipos distintos de luz. Para o estabelecimento das culturas primárias, apices caulinares e segmentos nodais das plântulas derivadas da germinação in vitro foram cultivados em meio MSM . A taxa de alongamento dos brotos e o número de nós por brotos das culturas primárias foram aumentados pela adição de água de coco ao meio. Plantas derivadas dessas culturas foram utilizadas como fontes de explantes nodais, internodais e foliares. O potencial morfogênico de sementes sem tegumento foi também avaliado. Calos friáveis foram induzidos a partir de segmentos nodais e foliares na presença de PIC, e aqueles obtidos a partir de folhas em meio suplementado com PIC a 28,9 μM foram selecionados para o estabelecimento de culturas de células em suspensão. Após o desenvolvimento de diferentes estratégias in vitro para P. alata, folhas de plantas in vivo foram utilizadas para a avaliação de parâmetros que afetam a extração de substâncias antioxidante. O potencial antioxidante foi determinado pelo ensaio DPPH e o conteúdo de fenóis totais foi determinado utilizando o método Folin-Ciocalteau. Após o desenvolvimento do protocolo de extração, a atividade antioxidante dos diferentes materiais in vitro foi também avaliada. A eficiência antirradicalar variou entre os sistemas de cultura estudados, sendo diretamente proporcional ao conteúdo de fenóis totais dos extratos. Esses resultados indicam que as estratégias para cultura in vitro de P. alata desenvolvidas neste trabalho representam alternativas para a multiplicação de plantas e produção de substâncias fenólicas com ação antioxidante.

Estabelecimento de culturas de raízes e avaliação fitoquímica e da atividade antioxidante de Passiflora pohlii Mast

Passiflora pohlii Mast., conhecida como maracujá-do-campo ou maracujazinho, é uma espécie nativa do Brasil que apresenta características de interesse agronômico, principalmente em relação à tolerância a patógenos do solo pertencentes ao gênero Phytophtora sp, que provocam grandes prejuízos à cultura de maracujá. Embora ainda existam poucos trabalhos sobreesta espécie, estudos recentes com espécies do gênero descreveram atividades biológicas e farmacológicas em extratos de diferentes órgãos, incluindo folhas e raízes. O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de culturas de raízes adventícias a partir de segmentos caulinares e radiculares excisados de plantas in vitro de P. pohlii e a avaliação do perfil fitoquímico e do potencial antioxidante dos extratos obtidos a partir de diferentes materiais obtidos in vitro, em comparação com plantas mantidas in vivo. Foram testados diferentes sistemas de cultura, além de tipos e concentrações de auxinas para a indução de raízes adventícias in vitro a partir de segmentos caulinares e radiculares. As culturas foram mantidas à temperatura de 252C, na presença ou ausência de luz. As respostas obtidas variaram de acordo com o tipo de explante utilizado. Segmentos internodais apresentaram a melhor taxa de indução de rizogênese em meio solidificado com ágar e suplementado com ANA a 2,7 μM, na ausência de luz, enquanto que segmentos radiculares tiveram maior taxa de proliferação em meio líquido sob agitação, suplementado com AIA a 2,85 μM, na ausência de luz. Os materiais botânicos produzidos in vitro, incluindo plantas completas e raízes adventícias obtidas a partir de segmentos internodais e radiculares, assim como plantas obtidas in vivo, foram utilizados para a produção de extratos etanólicos para a avaliação do perfil fitoquímico e da atividade antioxidante. As análises por CCD e CLAE-UV indicaram a presença de flavonoides e saponinas nos extratos de folhas de plantas mantidas in vivo e obtidas in vitro, enquanto que os extratos de raízes apresentaram apenas saponinas. Os extratos de folhas foram ainda submetidos à análise por CLAE-UV-IES-EM visando à identificação da massa molecular das substâncias encontradas. Foram identificados dois flavonoides, possivelmente isômeros, com massas moleculares de 607,2, nos extratos de folhas de plantas mantidas in vivo e obtidas in vitro. O potencial antioxidante dos diferentes materiais foi determinado pelos ensaios de 2,2-difenil-1-picril-hidrazila e CCD-DPPH. As maiores atividades antioxidantes foram observadas nos extratos de raízes primárias e secundárias excisadas de plantas mantidas in vivo. As estratégias de cultura de raízes in vitro descritas neste trabalho foram aplicadas com sucesso para P. pohlii. Além disso, a caracterização do perfil fitoquímico do material obtido in vitro e de plantas mantidas in vivo, assim como do seu potencial farmacológico, foi realizada pela primeira vez para a espécie

Game Vertebrate Densities in Hunted and Nonhunted Forest Sites in Manu National Park, Peru

Manu National Park of southern Peru is one of the most renowned protected areas in the world, yet large-bodied vertebrate surveys conducted to date have been restricted to Cocha Cashu Biological Station, a research station covering <0.06 percent of the 1.7Mha park. Manu Park is occupied by >460 settled Matsigenka Amerindians, 300-400 isolated Matsigenka, and several, little-known groups of isolated hunter-gatherers, yet the impact of these native Amazonians on game vertebrate populations within the park remains poorly understood. On the basis of 1495 km of standardized line-transect censuses, we present density and biomass estimates for 23 mammal, bird, and reptile species for seven lowland and upland forest sites in Manu Park, including Cocha Cashu. We compare these estimates between hunted and nonhunted sites within Manu Park, and with other Neotropical forest sites. Manu Park safeguards some of the most species-rich and highest biomass assemblages of arboreal and terrestrial mammals ever recorded in Neotropical forests, most likely because of its direct Andean influence and high levels of soil fertility. Relative to Barro Colorado Island, seed predators and arboreal folivores in Manu are rare, and generalist frugivores specializing on mature fruit pulp are abundant. The impact of such a qualitative shift in the vertebrate community on the dynamics of plant regeneration, and therefore, on our understanding of tropical plant ecology, must be profound. Despite a number of external threats, Manu Park continues to serve as a baseline against which other Neotropical forests can be gauged.

Ações de pesquisa e desenvolvimento para o uso diversificado de espécies comerciais e silvestres de maracujá (Passiflora spp.).

2015

Characterization of green zero-valent iron nanoparticles produced with tree leaf extracts

In the last decades nanotechnology has become increasingly important because it offers indisputable advantages to almost every area of expertise, including environmental remediation. In this area the synthesis of highly reactive nanomaterials (e.g. zero-valent iron nanoparticles, nZVI) is gaining the attention of the scientific community, service providers and other stakeholders. The synthesis of nZVI by the recently developed green bottom-up method is extremely promising. However, the lack of information about the characteristics of the synthetized particles hinders a wider and more extensive application. This work aims to evaluate the characteristics of nZVI synthesized through the green method using leaves from different trees. Considering the requirements of a product for environmental remediation the following characteristics were studied: size, shape, reactivity and agglomeration tendency. The mulberry and pomegranate leaf extracts produced the smallest nZVIs (5–10 nm), the peach, pear and vine leaf extracts produced the most reactive nZVIs while the ones produced with passion fruit, medlar and cherry extracts did not settle at high nZVI concentrations (931 and 266 ppm). Considering all tests, the nZVIs obtained from medlar and vine leaf extracts are the ones that could present better performances in the environmental remediation. The information gathered in this paper will be useful to choose the most appropriate leaf extracts and operational conditions for the application of the green nZVIs in environmental remediation.

Capacidad y Potencial de Exportación de Pulpa de Fruta Congelada de Colombia a Estados Unidos entre 2008-2012

Algunos de los objetivos de las organizaciones están orientados a competir a nivel internacional. Pero no es una decisión fácil de tomar, ya que es necesario tener en cuenta una serie de elementos importantes que ayuden a llevar a cabo exitosamente una actividad de comercio exterior. De lo contrario se podría cometer muchos errores que colocarían en riesgo la rentabilidad y perdurabilidad de la organización. Este estudio realiza de manera aproximada una medición de la capacidad productiva y de la potencialidad exportadora con la que cuentan las empresas colombianas que procesan y comercializan pulpas de frutas hacia Estados Unidos. El objetivo es brindar un análisis sobre el mercado de pulpa de fruta, de forma cuantitativa que involucre el grado de asimetría financiera en los sectores estratégicos y la participación de las exportaciones realizadas en 2012. La metodología usada en esta investigación, consistió en la recolección de datos específicos en cuanto a temas de exportación, producción y comercialización de pulpas de frutas. Por otro lado se auscultó información sobre datos financieros de algunas empresas y finalmente se tomó dicha información para aplicar el análisis de hacinamiento cuantitativo, que sirve para mediar la asimetría financiera a nivel sectorial, desarrollado en el método AESE “Análisis Estructural de Sectores Estratégicos” que fue desarrollado por Rivera, Hugo A y Restrepo, F profesores de la Universidad del Rosario en el año 2008.

Amazonian Vegetable Oils and Fats: Fast Typification and Quality Control via Triacylglycerol (TAG) Profiles from Dry Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry Fingerprinting

Amazonian oils and fats display unique triacylglycerol (TAG) profiles and, because of their economic importance as renewable raw materials and use by the cosmetic and food industries, are often subject to adulteration and forgery. Representative samples of these oils (andiroba, Brazil nut, buriti, and passion fruit) and fats (cupuacu, murumuru, and ucuba) were characterized without pre-separation or derivatization via dry (solvent-free) matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). Characteristic profiles of TAG were obtained for each oil and tat. Dry MALDI-TOF MS provides typification and direct and detailed information, via TAG profiles, of their variable combinations of fatty acids. A database from spectra could be developed and may be used for their fast and reliable typification, application screening, and quality control.

Estudo de efeitos de um extrato aquoso de farinha de casca de maracujá (Passiflora edulis f. flavicarpa) na marcação de constituintes sangüíneos com Tecnécio 99m, na morfometria das hemácias e na biodisponibilidade do radiofármaco Pertecnetato de Sódio em ratos Wistar

Blood constituents labelled with technetium-99m (99mTc) has been used with radiobiocomplexes in several procedures in nuclear medicine. Some natural and sintetic drugs are capable to interfere on the labeling of blood constituents with 99mTc, on the morphology of red blood cells (RBC) and on the biodistribution of radiobiocomplexes. The aim of this study was evaluate the effect of an extract of Passiflora edulis f. flavicarpa on the labeling of blood constituints with 99mTc, on the morphology of RBC and on the biodistribution of the radiopharmaceutical sodium perthecnetate in Wistar rats. On the in vitro studies the Passiflora edulis f. flavicarpa decreased significantly (p<0.05) the %ATI on plasma proteins and on the in vitro morhology of RBC, the passion fruit peel flour altered the shape and the perimeter/área ratio. On the in vivo estudies the extract did not altered the %ATI in blood constituents, and did not altered the shape of RBC. Although, on the biodistribution of the radiobiocomplex sodium perthecnetate (Na99mTcO4) this extract decreased significantly (p<0.05) the uptake in duodenum, spleen, pâncreas and blood, and increased the uptake in stomach. It can be suggested that the effects presented by this extract could be a result of some substances contained in this extract that could alter the binding of 99mTc to plasma proteins, the morphology of RBC and the biodistribution of the radiobiocomplex sodium perthecnetate. This study was multidisciplinary experimental research. It was developed with the contribution of different Departments and Services of the Hospital Universitário Pedro Ernesto of the Universidade Estadual do Rio de Janeiro

Preferência alimentar de Dione juno juno (Cramer) por genótipos de maracujazeiro e avaliação do uso de extratos aquosos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito de giberelina (GA3) e do bioestimulante 'Stimulate' na indução floral e produtividade do maracujazeiro-amarelo em condições de safra normal

O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos de GA3, nas concentrações de 100; 200 e 300mg L-1 e do bioestimulante Stimulate®, em doses de 2,08; 4,17 e 6,25mL L-1, em duas aplicações via foliar, acrescidas de espalhante adesivo Silwett® a 0,05% e a exposição dos ramos à luminosidade, na indução floral e produtividade do maracujazeiro-amarelo, em condições de safra normal, em Araguari-MG. Aos 30 dias após a primeira aplicação dos tratamentos, iniciaram-se as avaliações do número de flores, com contagens diárias, nos dois lados da espaldeira, nos meses de setembro de 2002 a março de 2003. As colheitas dos frutos foram realizadas semanalmente, no período de novembro de 2002 a abril de 2003, observando-se a produção. O GA3 e o Stimulate não proporcionaram efeito significativo no número de flores, nas sete épocas, assim como no número total de flores. Não houve efeito dos tratamentos para a produtividade e produção total de frutos. Os ramos sob luminosidade pela tarde apresentaram maior número de flores, nos meses de setembro, dezembro, fevereiro e março. A interação entre os tratamentos e a exposição dos ramos à luminosidade não foi significativa para o número de flores, nas épocas avaliadas.

Florescimento e frutificação do maracujazeiro-amarelo submetido à iluminação artificial, irrigação e sombreamento

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

Produção de mudas de maracujazeiro-amarelo por enxertia hipocotiledonar sobre sete espécies de passifloras

The yellow passion fruit (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) Passifloraceae is the main crop in Brazil, and the crop has found some difficulties, particularly concerned to the orchards longevity, which has been reduced due to diseases and nematodes that attack the root system. This study was carried out to establish technologies for the production of seedlings of yellow passion fruit by hypocotyledonary grafting on seven rootstocks. The treatments used as rootstocks were: P. edulis f. flavicarpa, P. caerulea, P. alata, P. giberti, P. coccinea, P. cincinnata and P. setacea. The experimental design was completely randomized, with 36 replications for each rootstock. The percentage of graft survival, plant height, number of leaves and rootstock diameter were the characteristics evaluated. The hypocotyledonary grafting methodology was successful for most species tested. P. caerulea, P. giberti, P. cincinnata and P. flavicarpa were the stood out rootstocks by their high conditions of plants growth, and by their early plants production.

Efeito de genótipos de maracujazeiro (Passiflora spp.) e da densidade larval na biologia de Dione juno juno (Cramer) (Lepidoptera: Nymphalidae)

Objetivou-se estudar em laboratório a biologia de Dione juno juno (Cramer), determinando-se os efeitos da densidade larval e da alimentação das larvas com folhas de nove genótipos de maracujazeiro. Foram analisados a duração, o peso e a viabilidade das fases larval e pupal e a longevidade dos adultos sem alimento. Verificou-se que a densidade de cinco lagartas por recipiente proporcionou melhor desenvolvimento do inseto do que uma e dez lagartas. Passiflora alata e P. setacea apresentaram resistência do tipo não-preferência para alimentação e/ou antibiose, enquanto o híbrido P. alata2 x P. macrocarpa apresentou não-preferência para alimentação, possivelmente associada à presença de compostos químicos com alto grau de repelência a D. juno juno ou a supressores de alimentação.

Atratividade e preferência alimentar de Epicauta atomaria (Ger.) em algumas espécies de maracujá

Avaliou-se, em laboratório, a não-preferência para alimentação de Epicauta atomaria em diferentes espécies de maracuja, em teste com e sem chance de escolha. Verificou-se a melhor densidade de insetos que proporcionam a discriminação quanto aos graus de resistência. Para avaliação, utilizaram P. setacea, P. alata, P. edulis, P. cincinnata e P. laurifolia. Para os testes com e sem chance de escolha, a não-preferência para alimentação foi avaliada através da atratividade, onde foi contado o número de insetos atraídos por espécie, em placa de Petri. As espécies P. laurifolia e P. alata foram resistentes a E. atomaria, expressando o tipo de resistência à não-preferência para alimentação. As densidades de E. atomaria que melhor discriminaram as espécies de maracujazeiro, são três e cinco (teste com chance de escolha) e dois (teste sem chance de escolha). P. edulis, P. setacea e P. cincinnata são suscetíveis a E. atomaria.