Qualidade fisiológica de sementes e diversidade genética de maracujazeiros cultivados em diferentes altitudes no Espírito Santo

O maracujazeiro pertence à família Passifloraceae e ao gênero Passiflora que é o mais importante economicamente. Altitudes entre 100 a 900 m são indicadas para o plantio do maracujazeiro e estudos sobre localizações geográficas distintas possibilitam expressões do genótipo, influenciadas pelas condições ambientais. O gradiente altitudinal influencia a distribuição da variação genética dentro e entre populações de plantas e a diversidade genética muda com a altitude. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade fisiológica de sementes e a diversidade genética de maracujazeiros cultivados em diferentes altitudes do Espírito Santo. Para avaliação da qualidade fisiológica das sementes, os frutos de Passiflora spp. maduros foram colhidos em pomares localizados em altitudes baixa (0-100 m), média (>100 até 600 m) e alta (>600 m) de diferentes municípios do Espírito Santo. Os tratamentos pré-germinativos nas sementes foram: T1- escarificação física, feita manualmente com lixa d´água nº 120; T2- tratamento com ácido giberélico (GA3) na concentração de 500 mg L-1 com embebição por 24 horas e T3- sementes sem escarificação realizados nas sementes em laboratório e em casa de vegetação. Foi avaliado o envelhecimento acelerado tradicional, envelhecimento acelerado com saturação salina e deterioração controlada em sementes de maracujá amarelo sem escarificação localizado em alta altitude e as condições que apresentaram menor deterioração das sementes para aplicação às demais espécies e altitudes com os respectivos tratamentos pré-germinativos que apresentaram maiores valores de germinação e vigor em laboratório e em casa de vegetação. Assim, para as sementes do maracujá amarelo utilizou-se o tratamento sem escarificação, para sementes de maracujá roxo, a escarificação física e para as sementes de maracujá doce, o tratamento com ácido giberélico. O teste de envelhecimento acelerado com saturação salina a 43 ºC por 72 horas e deterioração controlada a 25% de umidade expostas por 24 horas diferencia as espécies nas diferentes altitudes. Sementes de maracujá amarelo e sementes localizadas em alta altitude apresentam qualidade fisiológica superior. Para a avaliação da diversidade genética foram utilizadas folhas jovens de cinco plantas matrizes de Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener, P. edulis Sims e P. alata Curtis cultivadas em três altitudes (baixa, média e alta) do Espírito Santo. Para SSR foi encontrado baixo número de alelos, alta heterozigosidade esperada e altos valores de PIC e para a análise ISSR detectou um elevado número de bandas por primer e alto polimorfismo. Há maior similaridade genética entre P. edulis f. flavicarpa Deg. e P. edulis. Passiflora alata apresenta maior distância genética em relação às espécies. As populações de baixa altitude se diferenciam das demais independente da espécie e do marcador utilizado.

Padrão de frugivoria por Tapirus terrestris na Mata Atlântica do norte do Espírito Santo, Brasil

A anta Tapirus terrestris (Linnaeus, 1758), último representante da megafauna Pleistocênica na região Neotropical, representa um importante grupo funcional, pois dispersam uma grande variedade de espécies vegetais, especialmente frutos. No entanto, o padrão de frugivoria da espécie pode variar entre diferentes áreas. Dessa forma, nosso interesse foi investigar o grau de frugivoria da espécie em duas diferentes áreas no estado do Espírito Santo e a sua importância para a dinâmica florestal. Para isso, foram coletadas amostras fecais, através de busca ativa em diferentes ambientes na Reserva Biológica do Córrego do Veado (Rebio Córrego do Veado) e na Reserva Particular do Patrimônio Natural Recanto das Antas (RPPN Recanto das Antas), durante o período de janeiro de 2011 a novembro de 2013. Após a triagem do material biológico, as sementes foram individualizadas, classificadas quanto às características e grupos ecológicos e identificadas até o menor nível taxonômico possível. Foi obtido um esforço amostral de 130 dias, resultando em 325 amostras fecais coletadas, sendo 53,2% da Rebio Córrego do Veado e 46,8% da RPPN Recanto das Antas. Do total de amostras, 41,8% estavam depositadas dentro ou próximas a corpos d’água e 58,2% na serrapilheira/substrato seco. A dieta da anta foi composta por 94,1% de fibras e 5,9% de frutos. Foram encontradas duas vezes mais amostras contendo sementes na RPPN Recanto das Antas do que na Rebio Córrego do Veado. Das 30 morfoespécies encontradas nas amostras, 15 foram identificadas em nível específico, as quais estão distribuídas em oito famílias. As famílias mais representativas foram Anacardiaceae, Fabaceae e Myrtaceae. As espécies mais freqüentemente encontradas nas amostras foram Spondias macrocarpa Engl. e S. venulosa (Engl.) Engl. Do total de sementes encontradas 60% apresentam dispersão zoocórica e 46,7% são sementes grandes e muito grandes e 50% possuem fruto do tipo carnoso. Das morfoespécies encontradas, sete foram registradas em ambas as unidades de conservação, 21 foram encontradas apenas na RPPN Recanto das Antas e duas foram encontradas na Rebio Córrego do Veado. Isso pode indicar que o ambiente na RPPN Recanto das Antas pode fornecer mais frutos que na Rebio Córrego do Veado, o que pode ser um resultado do histórico de perturbações da última reserva. Na década de 1980, 80% da Rebio Córrego do Veado foi queimada em um incêndio e, atualmente, o entorno da reserva é composto principalmente por pastagens. Ao contrário, a RPPN Recanto das Antas, apesar de sua área ter sofrido extração seletiva na década de 50, está inserida no maior remanescente de Mata Atlântica do Espírito Santo. Ainda que a anta possua uma dieta composta por uma variedade de frutos nas áreas de estudo, ela aparenta ser menos frugívora do que em outras áreas da Mata Atlântica. Contudo, é evidente a importância de T. terrestris na dispersão de um grande número de espécies vegetais, especialmente as espécies com sementes grandes, aumentando o recrutamento de espécies de plantas que não são dispersadas por outras espécies animais.

Cultivo in vitro de Crambe abyssinica Hochst. : germinação, micropropagação, estabilidade genética e anatomia foliar

Crambe (Crambe abyssinica) pertence à família Brassicaceae, originário da Etiópia e principalmente destinado à produção de forragem (30 a 32% de proteína bruta). Atualmente, tem sido bastante cultivado visando à extração de óleo vegetal. Com os atuais incentivos à busca de fontes de energias renováveis, o cultivo de crambe vem ganhando papel de destaque na produção de biodiesel por suas diversas vantagens, como: (a) rápido ciclo de vida (colhida em torno de 90 dias); (b) alta produção de biomassa; (c) alta produtividade de sementes (1000 e 1500 kg ha-1); (d) menor custo de produção em relação a outras fontes oleaginosas, como, canola, girassol e soja; (e) um percentual de óleo total na semente entre 32 e 38%, superando, por exemplo, a soja; (f) potencial de fitorremediação, eficiente na descontaminação de arsênio, cromo e outros metais pesados; e (g) elevado percentual de ácido erúcico (50 a 60%) sendo útil na indústria de plástico e lubrificante. Devido aos poucos trabalhos realizados com crambe, abre-se um vasto campo de investigações científicas que tenham como objetivo desenvolver as potencialidades dessa cultura e, consequentemente, melhorar os aspectos agronômicos e tecnológicos para seu emprego na indústria de biodiesel. Nesse contexto, as técnicas de cultivo in vitro foram importantes tanto para a propagação massal, quanto como ferramenta para uma possível aplicação de outras técnicas biotecnológicas, contribuindo para uma produção homogênea, fiel e em larga escala. Portanto, este trabalho teve como objetivo geral avaliar as condições mais favoráveis à germinação, estabelecimento in vitro e micropropagação de Crambe abyssinica Hochst., além de verificar possíveis alterações genéticas e anatômicas, possibilitando a regeneração e produção de plântulas viáveis. Para a germinação e estabecimento in vitro de crambe, as condições mais favoráveis foram em meio B5 ou WPM, na presença ou ausência de pericarpo e na presença de luz. Na micropropagação dessa espécie, uma frequência satisfatória de regeneração de brotos foi obtida a partir de segmentos apicais utilizados como explante em meio contendo 5 μM de BAP (6- benzilaminopurina), e o alongamento foi satisfatório com 1 μM de GA3 (ácido giberélico). Os marcadores moleculares ISSR (Inter-Simples Sequence Repeats) utilizados para a análise da estabilidade genética indicaram que o segmento apical de crambe é um explante confiável para a micropropagação de plantas geneticamente verdadeiras (true-to-tipe), ou seja, mantém a estabilidade genética. As diversas fontes de citocininas e concentrações utilizadas neste trabalho não promoveram mudanças, no sentido de alterar a organização e/ou a espessura em relação ao controle, e as alterações observadas na estrutura e espessura das folhas dos tratamentos de aclimatização prejudicaram o processo de estabelecimento da plântula ex vitro. Contudo, existe a necessidade de um enraizamento e aclimatização eficiente para completa propagação in vitro de crambe. Portanto, este protocolo de regeneração de plantas in vitro de crambe pode ser útil no processo de criação e desenvolvimento de novas cultivares em um tempo mais curto e no melhoramento genético usando explantes apicais.

Relationship between fruit traits of custard apple trees (Annona squamosa L.)

The objective of this study was to estimate simple and partial coefficients of correlation, as well as to divide their effects into direct and indirect using path analysis for custard apple tree traits. Twenty half-sibling progenies were evaluated in a randomized block design with five replicates, and plots consisting of four plants. Six traits were evaluated in the first cropping season (mean number of seeds per fruit and mean weight of the pericarp, pulp, pedicel, seeds per fruit, and the whole fruit), while five traits were evaluated in the first three cropping seasons (mean fruit length and width, total number of fruits ha-1, mean fruit weight (in both types of analyses), and fruit yield in kg ha-1). The results of this work led to the conclusion that doing selection based on simple correlation estimates may not be convenient, since not always a cause and effect relationship can be verified between two traits. Positive correlations were obtained between number of seeds and seed weight, and between number of fruits and yield. The greatest direct effects were those obtained for pulp weight on fruit weight and for mean number and weight of fruits on fruit yield. The most important indirect effects were obtained for number of seeds and pericarp weight, obtained via pulp weight, on fruit weight, and for fruit length and width, obtained via mean fruit weight, on fruit yield.

Influence of the N/K ratio on the production and quality of cucumber in hydroponic system

The objective of this work was to evaluate the quality of fruits and the nutritional status of cucumber CV. Aodai cultivated in nutrient solutions with different N:K ratios. The hydroponic cultivation was initially performed, during the vegetative growth, in nutrient solution with 1:2.0 mmol L-1 N:K, and, later, during fruit setting, in four different nutrient solutions with N:K (w/w) at the ratios 1:1.4, 1:1.7, 1:2.0 and 1:2.5. An additional treatment with a nutrient solution containing the ratio 1:2.2 (w/w) N:K during the vegetative growth and N:K 1:1.4 (w/w) during fruit setting, both with 10% ammonium (NH4+) was included. The treatments were arranged in a randomized design with six replicates. Irrigation was carried out with deionized water until seed germination, and then with nutrient solution until 30 days after germination, when plants were transplanted. Plants in the hydroponic growing beds were irrigated with the solutions for vegetative growth, and, after 21 days, the solutions were replaced by solutions for fruit setting. At 45 and 60 days after transplanting, the fresh weight, length, diameter, volume and firmness of the fruit were evaluated, and, at 45 days after transplanting, the macronutrient concentrations in the leaves were determined. The use of different N:K ratios during fruit setting influenced the cucumber production. The ratio of 1.0:1.7 N: K (w/w), with 10% of N in the form of ammonia, is recommended for the whole cycle.

Effect of acetic acid on rice seeds coated with rice husk ash

Flooded rice cultivation promotes anaerobic conditions, favoring the formation of short chain organic acids such as acetic acid, which may be toxic to the crop. The objective of this study was to evaluate the effect of acetic acid on rice seeds coated with rice husk ash. The experiment was arranged in a 2 x 5 x 5 factorial randomized design, with two cultivars (IRGA 424 and BRS Querência), five doses of coating material (0, 2, 3,4 e 5 g kg-1 seed) and five concentrations of acetic acid (0, 3, 6, 9 and 12 mM), with 4 replications, totaling 50 treatments. The variables first count of germination, germination, shoot and root length, dry weight of shoots and roots were recorded. The results showed that coating rice seeds with rice husk ash up to 5 g kg-1 seed does not influence the performance of rice seeds of cultivars IRGA 424 and BRS Querência when exposed to concentrations of 12 mM acetic acid. The presence of acetic acid in the substrates used for seed germination reduced the vigor and viability of seeds of cultivars IRGA 424 and BRS Querência, as well as seedling development, affecting mainly the roots of BRS Querência.

Chemical sterilization in in vitro propagation of Arundina bambusifolia Lindl. and Epidendrum ibaguense Kunth

There is a great demand for simpler and less costly laboratory techniques and for more accessible procedures for orchid breeders who do not have the necessary theoretical basis to use the traditional seed and clone production methods of orchids in vitro. The aim of this study was to assess the use of sodium hypochlorite (NaClO) as a decontaminant in the process of inoculating adult orchid explants of Arundina bambusifolia and Epidendrum ibaguenses. Solutions of NaClO (1.200, 2.400, 3.600, 4.800 and 6.000 mg L-1 - equivalent to 50, 100, 150, 200 and 250 mL L-1 of commercial bleach - CB) were sprayed on the explants (1.0 mL) and the culture medium (GB5), in the presence or absence of activated charcoal (2 g L-1). The explants used were nodal segments of field-grown adult plants. The procedures for inoculating the explants were conducted outside the laminar flow chamber (LFC), except for the control treatment (autoclaved medium and explant inoculation inside the LFC). The best results for fresh weight yield, height and number of shoots were obtained using NaClO in solution at 1.200 mg L-1 (equivalent to 50 mL L-1 commercial bleach) with activated charcoal in the culture medium. Fresh weight figures were 1.10 g/jar for Arundina bambusifolia and 0.16 g/jar for Epidendrum ibaguenses. Spraying the NaClO solutions controls the contamination of the culture medium already inoculated with the explants.

Selection of common bean lines with high grain yield and high grain calcium and iron concentrations

Genetic improvement of common bean nutritional quality has advantages in marketing and can contribute to society as a food source. The objective of this study was to evaluate the genetic variability for grain yield, calcium and iron concentrations in grains of inbred common bean lines obtained by different breeding methods. For this, 136 F7 inbred lines were obtained using the Pedigree method and 136 F7 inbred lines were obtained using the Single-Seed Descent (SSD) method. The lines showed genetic variability for grain yield, and concentrations of calcium and iron independently of the method of advancing segregating populations. The Pedigree method allows obtaining a greater number of lines with high grain yield. Selection using the SSD method allows the identification of a larger number of lines with high concentrations of calcium and iron in grains. Weak negative correlations were found between grain yield and calcium concentration (r = -0.0994) and grain yield and iron concentration (r = -0.3926). Several lines show genetic superiority for grain yield and concentrations of calcium and iron in grains and their selection can result in new common bean cultivars with high nutritional quality.

Kinetics of solute leachate from imbibing Caesalpinia echinata Lam. (Brazilwood) seeds

The electrical conductivity of leachates from imbibing seeds has been used as a vigor test for several species. The adaptation of this methodology to different species requires knowledge on the leaching kinetics of electrolytes. For Brazilwood seeds, the classic method was not satisfactory and rapid tests are essential because they have low storage capacity at room temperature. Leaching kinetics during seed imbibition is a function of physiological quality, presence or absence of seed coat, imbibing temperature and the initial moisture content of seed. In this study, the electrolyte leaching rate of six different categories of seeds, from two regions, was evaluated in seeds with and without seed coat and incubated with different moisture contents and at different temperatures. The results showed that the electrolyte leaching rate in Brazilwood seeds is independent of the physiological quality, the presence or absence of seed coat and imbibition temperature, but these factors changed the total amount of electrolytes leached. The leaching rate increased in the first few minutes of imbibition, suggesting that the adjustment of the methodology must consider the reduction in imbibition time, reduction in temperature, use of a controlled and slower pre-imbibition, and replacement of the imbibition solution after the first few minutes.

Chemical treatment of papaya seeds aiming at long-term storage and control of damping off

Damping off is a nursery disease of great economic importance in papaya and seed treatment may be an effective measure to control. The aim of this work was to evaluate the quality of papaya seeds treated with fungicides and stored under two environmental and packaging conditions. Additionally, the efficiency of fungicide treatments in the control of damping-off caused by Rhizoctonia solani was evaluated. Papaya seeds were treated with the fungicides Captan, Tolylfluanid and the mixture Tolylfluanid + Captan (all commercial wettable powder formulations). Seeds of the control group were not treated. The seeds were stored for nine months in two conditions: packed in aluminum coated paper and kept at 7 ± 1ºC and in permeable kraft paper and kept in non-controlled environment. At the beginning of the storage and every three months the seed quality (germination and vigor tests), emergence rate index, height, dry mass and damping of plants in pre and post-emergence (in contaminated substrate and mycelia-free substrate) were analyzed. Both storage conditions as well as the fungicide treatments preserved the germination and seed vigor. In the infested substrate, seedling emergence was favored by fungicides, but in post-emergence, fungicides alone did not control the damping off caused by R. solani. Symptoms of damping off were not observed in the clean substrate. The results showed that the fungicide treatments may be used to pretreat papaya seed for long-term storage and commercialization.

Identification of 'Ubá' mango tree zygotic and nucellar seedlings using ISSR markers

Polyembryonic seeds are characterized by the development of over one embryo in the same seed, which can be zygotic and nucellar. The objective of this work was to identify the genetic origin, whether zygotic or nucellar, of seedlings of polyembryonic seeds of 'Ubá' mango tree using ISSR markers, and relating them with the vigor of the seedlings. Thus, mangos were harvested in Visconde do Rio Branco (accession 102) and Ubá (accessions 112, 138, 152 and 159), whose seeds were germinated in plastic trays filled with washed sand. Fifty days after sowing, seedlings from five seeds of each one of the accessions 102, 112, 138, 159 and from 10 seeds of the accession 152, were analyzed. These sseedlings were characterized and evaluated for plant height, stem circumference and mass of fresh aerial part and the most vigorous seedling was the one displaying at least two of these traits higher than the other seedlings from seed. Leaves were collected for genomic DNA extraction, which was amplified using seven ISSR primers previously selected based on the amplification profile and considering the number and resolution of fragments. Zygotic seedlings were found in 18 seeds, which were the most vigorous in six seeds. The results evidenced the existence of genetic variability in orchards using seedlings grown from seeds, because the farmer usually uses the most vigorous ones, assuming that this is of nucellar origin. These results also indicate that the most vigorous seedling are not always nucellar, inasmuch as of 20% of the total seeds evaluated, the zygotic seedling was the most vigorous.