Crescimento e acúmulo de nutrientes por plantas espontâneas e por leguminosas utilizadas para adubação verde

As espécies vegetais espontâneas, nas áreas de cultivo agrícola, têm sido tratadas como "plantas daninhas", "ervas invasoras", "inços" e outras denominações, do ponto de vista dos prejuízos que podem acarretar às espécies cultivadas. No entanto, as espontâneas podem promover os mesmos efeitos de proteção do solo e ciclagem de nutrientes que espécies cultivadas ou introduzidas para adubação verde. O crescimento e o acúmulo de nutrientes pela parte aérea de espontâneas e de leguminosas utilizadas como adubos verdes foram medidos em um experimento de campo em Sete Lagoas (MG), na Embrapa Milho e Sorgo. O experimento consistiu de cinco espécies de leguminosas (feijão-de-porco, feijão-bravo do Ceará, mucuna-preta, lab-lab e guandu), submetidas a duas condições de manejo (com e sem capina), e uma testemunha (somente espontâneas). No florescimento das leguminosas, foram obtidos a massa da matéria seca e o teor de nutrientes da parte aérea de cada espécie de leguminosa e das espontâneas presentes nas parcelas. O sistema com apenas as espontâneas produziu menos biomassa e acumulou menos nutrientes que os sistemas com leguminosas. Foram poucas as espontâneas que apresentaram teores de carbono, cálcio e nitrogênio próximos ou superiores aos das leguminosas. No entanto, para potássio, magnésio e fósforo, ocorreu o inverso. A maioria das espontâneas apresentou teores de potássio, magnésio e de fósforo superiores aos das leguminosas, destacando-se: Portulaca oleracea, Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa, Commelina benghalensis e Melanpodium perfoliatum.

Differential effectiveness of microbially induced resistance against herbivorous insects in Arabidopsis.

Rhizobacteria-induced systemic resistance (ISR) and pathogen-induced systemic acquired resistance (SAR) have a broad, yet partly distinct, range of effectiveness against pathogenic microorganisms. Here, we investigated the effectiveness of ISR and SAR in Arabidopsis against the tissue-chewing insects Pieris rapae and Spodoptera exigua. Resistance against insects consists of direct defense, such as the production of toxins and feeding deterrents and indirect defense such as the production of plant volatiles that attract carnivorous enemies of the herbivores. Wind-tunnel experiments revealed that ISR and SAR did not affect herbivore-induced attraction of the parasitic wasp Cotesia rubecula (indirect defense). By contrast, ISR and SAR significantly reduced growth and development of the generalist herbivore S. exigua, although not that of the specialist P. rapae. This enhanced direct defense against S. exigua was associated with potentiated expression of the defense-related genes PDF1.2 and HEL. Expression profiling using a dedicated cDNA microarray revealed four additional, differentially primed genes in microbially induced S. exigua-challenged plants, three of which encode a lipid-transfer protein. Together, these results indicate that microbially induced plants are differentially primed for enhanced insect-responsive gene expression that is associated with increased direct defense against the generalist S. exigua but not against the specialist P. rapae.

Negative antagonists promote an inactive conformation of the beta 2-adrenergic receptor.

The beta 2-adrenergic receptor undergoes isomerization between an inactive conformation (R) and an active conformation (R*). The formation of the active conformation of the receptor molecule can be promoted by adrenergic agonists or by mutations in the third cytoplasmic domain that constitutively activate the receptor. Here we show that, of several beta-adrenergic receptor-blocking drugs tested, only two, ICI 118551 and betaxolol, inhibit the basal signaling activity of the beta 2-adrenergic receptor, thus acting as negative antagonists. We document the molecular properties of the more efficacious ICI 118551; (i) it shows higher affinity for the inactive form of the receptor and (ii) it inhibits the spontaneous formation of a beta-adrenergic receptor kinase substrate by the receptor. These properties are opposite those of adrenergic agonists, indicating that, in a fashion reciprocal to that of agonists, negative antagonists promote the formation of an inactive conformation of the receptor.

Cost limitation through constrained oviposition site in a plant-pollinator/seed predator mutualism

Mutualism often involves reciprocal exploitation due to individual selection for increased benefits even at the expense of the partner. Therefore, stability and outcomes of such interactions crucially depend on cost limitation mechanisms. In the plant, pollinator /seed predator interaction between Silene latifolia (Caryophyllaceae) and Hadena bicruris (Lepidoptera: Noctuidae), moths generate pollination benefits as adults but impose seed predation costs as larvae. We examined whether floral morphology limits over-exploitation by constraining oviposition site. Oviposition site varies naturally inside vs. outside the corolla tube, but neither its determinants nor its effect on the interaction have been investigated. In a common garden with plants originating from eight populations, corolla tube length predicted oviposition site, but not egg presence or pollination efficiency, suggesting that long corolla tubes constrain the moth to lay eggs on petals. Egg position was also predicted by the combined effect of corolla tube and moth ovipositor lengths, with shorter ovipositor than corolla tube resulting in higher probability for eggs outside. Egg position on a given plant was repeatable over different exposure nights. When egg position was experimentally manipulated, eggs placed on the petal resulted in significantly fewer successful fruit attacks compared with eggs placed inside the corolla tube, suggesting differences in egg/larval mortality. Egg position also differently affected larval mass, fruit mass and fruit development. Our results indicate that constraining oviposition site through a long corolla tube reduces seed predation costs suffered by the plant without negatively affecting pollination efficiency and, hence may act to limit over-exploitation. However, the net effects of corolla tube depth variation on this interaction may fluctuate with extrinsic factors affecting egg mortality, and with patterns of gene flow affecting trait matching between the interacting species. The intermediate fitness costs incurred by both plant and insect associated with the different egg positions may reduce selective pressures for this interaction to evolve towards antagonism, favouring instead a mutualistic outcome. While a role for oviposition site variation in cost limitation is a novel finding in this system, it may apply more generally also to other mutualisms involving pollinating seed predators.

Plastid genome characterisation in Brassica and Brassicaceae using a new set of nine SSRs.

We report a new set of nine primer pairs specifically developed for amplification of Brassica plastid SSR markers. The wide utility of these markers is demonstrated for haplotype identification and detection of polymorphism in B. napus, B. nigra, B. oleracea, B. rapa and in related genera Arabidopsis, Camelina, Raphanus and Sinapis. Eleven gene regions (ndhB-rps7 spacer, rbcL-accD spacer, rpl16 intron, rps16 intron, atpB-rbcL spacer, trnE-trnT spacer, trnL intron, trnL-trnF spacer, trnM-atpE spacer, trnR-rpoC2 spacer, ycf3-psaA spacer) were sequenced from a range of Brassica and related genera for SSR detection and primer design. Other sequences were obtained from GenBank/EMBL. Eight out of nine selected SSR loci showed polymorphism when amplified using the new primers and a combined analysis detected variation within and between Brassica species, with the number of alleles detected per locus ranging from 5 (loci MF-6, MF-1) to 11 (locus MF-7). The combined SSR data were used in a neighbour-joining analysis (SMM, D (DM) distances) to group the samples based on the presence and absence of alleles. The analysis was generally able to separate plastid types into taxon-specific groups. Multi-allelic haplotypes were plotted onto the neighbour joining tree. A total number of 28 haplotypes were detected and these differentiated 22 of the 41 accessions screened from all other accessions. None of these haplotypes was shared by more than one species and some were not characteristic of their predicted type. We interpret our results with respect to taxon differentiation, hybridisation and introgression patterns relating to the 'Triangle of U'.

Cambios en la vegetacion de un campo abandonado despues de un cultivo de trigo

La vegetación prístina de los campos altos del sur de Santa Fe (Argentina) son distintos tipos de flechillares caracterizados por la abundancia de varias especies del género Stipa. Cuando un campo agrícola se abandona suele revertir a las comunidades prístinas. El objeto de este trabajo es analizar los diez primeros años de la sucesión secundaria de un campo sometido a agricultura durante largo tiempo que se abandonó después de un cultivo de trigo (Triticum aestivum). En el primer año aparece trigo acompañado de malezas anuales (Chenopodium album y Portulaca oleracea); después del primer año una parcela fue colonizada por Baccharis salicifolia y las otras por Carduus acanthoides, Cerastium glomeratum, Ammi majus, etc. Los últimos años constituyen una etapa en la que disminuye la diversidad y se establece una fuerte dominancia de Baccharis salicifolia o Carduus acanthoides. El Sorgo de Alepo (Sorghum halepense) aparece en las etapas tempranas y perdura durante todo el período con valores altos de abundancia. Aún, prácticamente no han aparecido especies de los flechillares, por lo tanto se concluye que no ha transcurrido suficiente tiempo para que se regenere el flechillar, o porque sus especies no se encuentran en los bancos de semillas o en las proximidades.

Seleção indireta para teor de 2-tridecanona em tomateiros segregantes e sua relação com a resistência à traça-do-tomateiro

Este trabalho teve como objetivo verificar a relação entre o teor de 2-tridecanona (2-TD) em materiais selecionados e o nível de resistência à traça-do-tomateiro (Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae)) em gerações avançadas de Lycopersicon spp. derivado de cruzamentos interespecíficos. Foi usada uma população de tomateiros segregantes (geração F4RC2) para 2-TD, uma metilcetona que confere resistência à traça-do-tomateiro. Genótipos foram selecionados e avaliados quanto à resistência do tipo não-preferência: três materiais com alto teor do aleloquímico 2-TD (HI1, HI2, HI3) e dois materiais com baixo teor (LO1, LO2), além das testemunhas. Após infestação controlada, foram avaliados: contagem do número de ovos postos, evolução da lesão nos folíolos, porcentagem de folíolos atacados, e índice geral de lesão causada pela traça. Plantas com alto teor de 2-TD (HI1 e HI3) tiveram uma baixa progressão das lesões ocasionadas pelo ataque de T. absoluta. A planta LO1 foi muito atacada pela praga, o mesmo não ocorrendo com a planta LO2, que foi infestada acidentalmente por ácaros do gênero Tetranychus, acarretando, provavelmente, uma disputa de nicho ecológico entre os dois artrópodes. Concluiu-se que altos teores de 2-TD estão ligados a mecanismos de resistência à traça-do-tomateiro do tipo não-preferência por oviposição e alimentação.

Suscetibilidade de Spodoptera Frugiperda a isolados geográficos de um vírus de poliedrose nuclear

O presente trabalho objetivou verificar a suscetibilidade de larvas de segundo ínstar de Spodoptera frugiperda (Smith, 1797) a sete isolados geográficos de um vírus de poliedrose nuclear (VPN), conduzindo-se sete bioensaios no Laboratório de Patologia de Insetos da Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Soja, Londrina. Para cada isolado preparou-se dieta artificial contendo 0, 2x10³, 4x10³, 8x10³, 16x10³, 32x10³ e 64x10³ corpos poliédricos de inclusão (CPI)/mL. Cada dose foi oferecida às larvas em copos de plástico de 50 mL, sob condições controladas (temperatura: 26±2ºC; umidade relativa: 60±10%; fotófase:14 horas). A análise (Probits) realizada sobre o somatório de larvas mortas (contadas, diariamente, do quinto ao décimo quarto dia após a inoculação) mostrou, com base na ausência de sobreposição das amplitudes dos intervalos de confiança das concentrações letais médias (CL50), que: o isolado de Sertaneja, PR (5.631 CPI/mL), foi o mais virulento; o da Guatemala (11.520 CPI/mL) equivaleu aos de Ponta Grossa, PR (14.184 CPI/mL), Argentina (15.891 CPI/mL) e Alabama, EUA (17.558 CPI/mL), mas foi superior aos isolados de Louisiana, EUA (19.325 CPI/mL) e Sete Lagoas, MG (25.310 CPI/mL). A variação do tempo letal médio, de 8,3 a 10 dias, não foi significativa em relação aos isolados.

Physiological changes during postharvest senescence of broccoli

The objective of this work was to determine the early physiological changes throughout shelf life of fresh broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) cv. Piracicaba Precoce at 25ºC and relative humidity of 96% in the dark until complete senescence. Head inflorescences showed lack of turgidity and commercial value when weight loss reached up to 5%, coinciding with 48 hour after harvest. Chlorophyll content was stable until 24 hours after harvesting; afterwards, an intense degradation phase took place. At 72 hours, total head yellowing was observed when chlorophyll content dropped to 30% of its initial content. Peroxidase activity increased by 1.4 fold during the first six hours, dropping to its lowest level approximately 24 hours after harvesting. However, from this time on, an increment of activity was observed until 72 hours. At 24 hours after harvesting, respiration was reduced by 50%. At later stages of senescence, respiration of florets was stable, but in a lower level than that determined at harvest. Sharp reduction of starch and reducing sugars was observed within 24 hours after harvesting, followed by continuous period of decline in starch and non-reducing sugars.

Molecular biology of baculovirus and its use in biological control in Brazil

Baculoviruses are insect viruses found mainly in Lepidoptera. The family Baculoviridae is taxonomically divided in two genera, Nucleopolyhedrovirus and Granulovirus, which differ by occlusion body morphology. NPVs (Nucleopolyhedroviruses) have polyhedrical inclusion bodies (PIBs) containing multiple viral particles, while GVs (Granuloviruses) appear to be generally single particles occluded in oval shaped occlusion bodies. During the life cycle, two different viral progenies are produced: BV (Budded Virus) and PDV (Polyhedra Derived Virus), which are essential for the infectious process and virus propagation in host cells. Baculoviruses are being used for pest control and they are especially safe due to their specificity and invertebrate-restricted host range. Baculoviruses have been used as vectors for high level protein expression ofheterologous genes from prokaryotic and eukaryotic organisms. Also, recombinant DNA techniques have allowed the production of genetically modified viral insecticides. This study is a review on the taxonomy, structure, replication and molecular biology of baculoviruses, as well as their use as bioinsecticides in Brazil.

EFEITO DE TRICOMAS, ALELOQUÍMICOS E NUTRIENTES NA RESISTÊNCIA DE LYCOPERSICON HIRSUTUM À TRAÇA-DO-TOMATEIRO

Estudos foram conduzidos com o objetivo de verificar o efeito de tricomas, aleloquímicos e nutrientes nas folhas de partes do dossel das plantas na resistência de Lycopersicon hirsutum à traça- do-tomateiro, Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae). Foram quantificados os teores de 2-tridecanona (2-TD), 2-undecanona (2-UD), N, P, K, Ca e Mg, densidade e tipos de tricomas e tamanho das folhas nos terços apical, mediano e basal do dossel de plantas de L. hirsutum e de L. esculentum e estudaram- se os efeitos destes fatores sobre características biológicas de T. absoluta. Observou-se elevação no teor de 2-TD da base para o ápice do dossel. Não se detectou diferença significativa quanto ao número de ovos de T. absoluta ao longo do dossel de L. hirsutum, constatando-se em L. esculentum maior oviposição nos terços apical e mediano do que no basal. As folhas do terço apical de L. hirsutum apresentaram maior efeito deletério sobre as larvas de traça.

Degradation of pheromone and plant volatile components by a same Odorant-Degrading Enzyme in the cotton leafworm, Spodoptera littoralis

Background: Odorant-Degrading Enzymes (ODEs) are supposed to be involved in the signal inactivation step within the olfactory sensilla of insects by quickly removing odorant molecules from the vicinity of the olfactory receptors. Only three ODEs have been both identified at the molecular level and functionally characterized: two were specialized in the degradation of pheromone compounds and the last one was shown to degrade a plant odorant. Methodology: Previous work has shown that the antennae of the cotton leafworm Spodoptera littoralis , a worldwide pest of agricultural crops, express numerous candidate ODEs. We focused on an esterase overexpressed in males antennae, namely SlCXE7. We studied its expression patterns and tested its catalytic properties towards three odorants, i.e. the two female sex pheromone components and a green leaf volatile emitted by host plants. Conclusion: SlCXE7 expression was concomitant during development with male responsiveness to odorants and during adult scotophase with the period of male most active sexual behaviour. Furthermore, SlCXE7 transcription could be induced by male exposure to the main pheromone component, suggesting a role of Pheromone-Degrading Enzyme. Interestingly, recombinant SlCXE7 was able to efficiently hydrolyze the pheromone compounds but also the plant volatile, with a higher affinity for the pheromone than for the plant compound. In male antennae, SlCXE7 expression was associated with both long and short sensilla, tuned to sex pheromones or plant odours, respectively. Our results thus suggested that a same ODE could have a dual function depending of it sensillar localisation. Within the pheromone-sensitive sensilla, SlCXE7 may play a role in pheromone signal termination and in reduction of odorant background noise, whereas it could be involved in plant odorant inactivation within the short sensilla.

Controle da lagarta-da-soja com aplicações de seu vírus de poliedrose nuclear por vias aérea e terrestre

De 1983 a 1988 foram conduzidos, na região de Dourados, MS, seis experimentos e três campos-piloto, objetivando controlar a lagarta Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818, com aplicações aérea e terrestre de seu vírus de poliedrose nuclear (VPN Ag). Cem lagartas equivalentes (LE) de VPN Ag associadas a óleo de soja, melaço de cana-de-açúcar e água, foram aplicadas com avião agrícola equipado com Micronair. Os preparados oleosos (5,5 e 5 L ha-1) e com melaço (10 L ha-1) controlaram 75-89% e 79-96% das lagartas, respectivamente. A suspensão aquosa de 3 L ha-1 foi ineficaz, porém as de 15, 20 e 25 L ha-1 controlaram de 81% a 90% das lagartas. Cinqüenta LE, aplicadas com avião agrícola (3 L ha-1) ou atomizador (15 L ha-1), foram ineficientes. Aplicações da mesma dose com pulverizador de barra (134 e 150 L ha-1) proporcionaram controle de 87% e 90%, respectivamente, e com avião (15, 20 e 25 L ha-1), entre 93% e 98%. Aplicações aéreas de 50 LE com óleo de soja (5 L ha-1) ou melaço (10 L ha-1) foram eficientes (86-88% e 99%, respectivamente). Aplicações aéreas de suspensões aquosas e formulado oleoso, em campos-piloto, confirmaram os resultados experimentais.

Seletividade fisiológica de inseticidas a vespidae predadores do bicho-mineiro-do-cafeeiro

Estudou-se, em laboratório, a seletividade dos inseticidas clorpirifós, deltametrina, dimetoato, ethion, monocrotofós e permetrina às vespas predadoras Apoica pallens Fab., Brachygastra lecheguana Latreille e Polistes versicolor versicolor Olivier (Hymenoptera: Vespidae) em concentrações que correspondem a 50% e 100% da dosagem recomendada para o controle do bicho-mineiro-do-cafeeiro, Perileucoptera coffeella Guérin-Meneville (Lepidoptera: Lyonetiidae). Deltametrina foi seletivo em favor de P. versicolor versicolor e A. pallens. O ethion foi medianamente seletivo a A. pallens e P. versicolor versicolor, e seletivo em favor de B. lecheguana. Os demais inseticidas não foram seletivos às vespas predadoras. A ordem crescente de tolerância das vespas a deltametrina foi: P. versicolor versicolor > A. pallens > B. lecheguana. Para o ethion esta ordem foi: B. lecheguana > P. versicolor versicolor > A. pallens. O clorpirifós, deltametrina, dimetoato, monocrotofós e permetrina apresentaram semelhante toxicidade às vespas nas duas dosagens utilizadas. O ethion, por sua vez, reduziu seu impacto sobre A. pallens e P. versicolor versicolor quando aplicado em subdosagem.

Embriogênese somática in vitro em couve-comum

O objetivo deste estudo foi obter calos e embriões somáticos de couve-comum (Brassica oleracea L., var. leucocephala) e caracterizá-los por meio de observações histológicas. Foram cultivadas, in vitro, explantes foliares, sob condições assépticas, em meio nutritivo MS, suplementado com várias combinações entre 2,4-D/BAP e 2,4-D/KIN. Na fase de indução de calos (fase I), houve o desenvolvimento de calos com características embriogênicas nos meios suplementados com 5,0 mg/L de 2,4-D; 1,0 mg/L de 2,4-D e 0,1 mg/L de BAP; 1,0 mg/L de 2,4-D e 1,0 mg/L de BAP e 2,0 mg/L de 2,4-D e 0,05 mg/L de BAP, que foram selecionados para o subcultivo em meio de regeneração (fase II). Nesta fase, foram utilizados meios de cultura suplementados com reduzidas concentrações de 2,4-D, BAP e AG3, ou totalmente desprovidos destes, em que os calos permaneceram por mais 30 dias em cultivo. Os calos subcultivados nos meios de regeneração com 0,1 mg/L de BAP (R3) e 0,01 e 0,001 mg/L de BAP e 2,4-D respectivamente (R8), provenientes dos meios para indução, acrescidos de 5,0 mg/L de 2,4-D (M16) e 1,0 e 1,0 mg/L de BAP e 2,4-D (M30), desenvolveram estruturas semelhantes a embriões. No entanto, a caracterização histológica revelou a superioridade da interação entre os meios M30 e R8, para a regeneração de calos e embriões somáticos.