VALIDAÇÃO INTRALABORATORIAL DA DETERMINAÇÃO DE METILTESTOSTERONA EM ÁGUAS NATURAIS POR VOLTAMETRIA USANDO ELETRODO DE GOTA PENDENTE DE MERCÚRIO

17α-methyltestosterone (17α-MT) is a hormone used in medicine and aquaculture which can be found in natural waters. It is considered an emerging organic pollutant and its accurate and precise analysis is required. Therefore, this study presents the in-house validation of a new voltammetric methodology for 17α-MT analysis in natural waters. A hanging mercury drop electrode and NaOH 5.0×10-3 mol L-1 solution as the electrolyte were employed in the voltammetric determinations. To confirm the presence of 17α-MT in water samples quantitative analysis was performed by ESI-MS/MS. The methodology exhibited good selectivity, linearity, accuracy (recovery of between 100.4 and 108.8%) and precision (RSDs for repeatability of 2.85% and for intermediate precision of 14.10%, with n = 5, respectively). LOD and LOQ were 3.07 µg L-1 and 10.78 µg L-1, respectively. The methodology was suitable for determination of 17α-MT in natural waters due to low-cost, good performance and no sample pre-treatment required.

Genetic diversity among isolates of stemphylium solani from cotton

The fungus Stemphylium solani causes leaf blight of tomato (Lycopersicon esculentum) in Brazil. In recent years, severe epidemics of a new leaf blight of cotton (Gossipium hyrsutum) caused by S. solani occurred in three major cotton-growing Brazilian states (PR, MT and GO). Molecular analysis was performed to assess the genetic diversity among the S. solani isolates from cotton, and to verify their relationship with representative S. solani isolates from tomato. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers and internal transcribed spacers of ribosomal DNA (rDNA) were used to compare 33 monosporic isolates of S. solani (28 from cotton and five from tomato). An isolate of Alternaria macrospora from cotton was also used for comparison. RAPD analysis showed the presence of polymorphism between the genera and the species. The A. macrospora and the S. solani isolates from cotton and tomato were distinct from each other, and fell into separate groups. Variation by geographic region was observed for the tomato isolates but not for the cotton isolates. Amplifications of the ITS region using the primer pair ITS4/ITS5 resulted in a single PCR product of approximately 600 bp for all the isolates. Similarly, when amplified fragments were digested with eight restriction enzymes, identical banding patterns were observed for all the isolates. Hence, rDNA analysis revealed no inter-generic or intra-specific variation. The genetic difference observed between the cotton and the tomato isolates provides evidence that S. solani attacking cotton in Brazil belongs to a distinct genotype.

Cultural practices and genetic resistance as factors affecting soybean stem canker and plant yield in the Cerrado

Field experiments were conducted in the 1995-96 soybean (Glycine max) growing season to evaluate the effects of cultural practices and host genetic resistance on the intensity of soybean stem canker, caused by Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis (Dpm). Experiments were conducted in a commercial field severely infected in the previous (1994-95) season. In one study, minimum tillage (MT) and no-tillage (NT) cropping systems were investigated for their effects on disease development and on plant yields in cvs. FT-Cristalina (susceptible) and FT-Seriema (moderately resistant). Another study evaluated the effects of plant densities (8, 15, 21 and 36 plants/m) on disease development in cvs. FT-Cristalina, FT-101 (moderately resistant) and FT-104 (resistant). Disease incidence and severity were consistently lower in NT than in MT, and plant yields were increased by 23% and 14% in the NT system for the susceptible and moderately resistant cultivars, respectively, compared to the yields in the MT system. The Gompertz and Logistic models described well the disease progress curves in all situations. For both susceptible and moderately resistant cultivars, disease severity increased proportionately to the increase in plant densities. At the end of the season, 100% of the plants of cv. FT-Cristalina were infected by Dpm, at all plant densities. Disease levels on cv. FT-101 were intermediate while only very low disease levels were recorded on cv. FT-104. There was a consistent negative correlation between stem canker severity and yield. Some practices demonstrated potential for direct application in disease control, and could be combined considering their additive effects.

Detecção de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli em sementes de feijão em meio de cultura semi seletivo

Para a detecção de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) em extratos de sementes inteiras e moídas de feijão, naturalmente contaminadas e sadias foram utilizados os meio de cultura semi-seletivos XCP1 e MT e o não seletivo 523 de Kado & Hesket. Os extratos de sementes foram também inoculados em folhas primárias de feijoeiro. O meio de cultura semi-seletivo XCP1 foi o mais eficiente na quantificação e detecção de Xap em extratos de sementes inteiras de feijão. Os extratos de sementes contaminadas, inoculados nas folhas primárias de feijoeiro produziram sintomas do crestamento bacteriano comum.

Patogenicidade de Corynespora cassiicola em soja, limiares térmicos e temperatura ótima para a germinação de conídios em meio de cultura

Ensaios em câmara climatizada e laboratório, foram conduzidos para demonstrar a patogenicidade de Corynespora cassiicola em soja. Para esse estudo, utilizou-se um isolado monosporico obtido de folhas de soja de Primavera do Leste, MT. Os conídios analisados ao mi croscópio ótico a presentaram morfologia semelhante a do gênero Corynespora. A mensuração de 200 conídios desenvolvidos em meio de cultura, obteve-se as seguintes medidas 8-12 x 20 - 280 µm, média de 10 x 150 µm. O isolado foi inoculado no cultivar CD 219 RR para comprovar a sua patogenicidade. Pela comparação dos sintomas com as descrições da literatura e pelo reisolamento do patógeno, seguido de sua caracterização morfológica, confirmou-se à patogenicidade do isolado de C. cassiicola. Para identificar os limiares térmicos inferior (Lti) e superior (Lts) e a temperatura ótima e o limiar térmico superior (Lt s) para a germinação de esporos de C. cassiicola, foi conduzido um ensaio em placas de Petri, com meio de cultur a Czapekága r. Foram testados: ( a ) tempo de exposiçã o de 6 , 1 2 e 24 hora s e (b) temperaturas mínimas de 5, 6, 7, 8, 9 e 10 ºC, intermediárias de 15, 20, 25, 30 e 35ºC e superiores de 36, 37, 38, 39, 40 e 41ºC. Os dados foram submetidos a análise de variância e regressão. Os conídios germinaram em uma ampla gama de tempera tura tendo como valores de Lti 7ºC, ótima de 23ºC e valores de Lts 39ºC.

Reação de genótipos de algodoeiro à mancha de Ramularia em diferentes épocas e ambientes

Genótipos de algodoeiro, compreendendo cultivares e linhagens avançadas, foram avaliados quanto à reação à mancha de Ramularia (Ramularia areola), em experimentos de campo e sob infestação natural, aos 60; 90 e 110 dias após a emergência das plantas em Ituverava-SP, e aos 75; 100 e 120 dias em Primavera do Leste-MT. Nos dois locais a avaliação mais tardia foi fundamental para discriminar adequadamente os genótipos e determinar seu grau efetivo de resistência ao patógeno. As avaliações realizadas mais cedo ou foram ineficazes para isso ou subestimaram a suscetibilidade de alguns genótipos. Interação genótipo x ambiente altamente significativa e correlação muito baixa, não significativa, entre as notas médias dos genótipos nos dois experimentos, expressaram desempenho contraditório de alguns genótipos, conforme o local, indicando possível existência de variabilidade genética desse patógeno no Brasil.

Fungos e nematoides associados a sementes de forrageiras tropicais

Objetivou-se avaliar a incidência de fungos e nematoides em sementes de Brachiaria sp. e Panicum maximum produzidas nos estados de Mato Grosso do Sul (MS), Mato Grosso (MT), Goiás (GO), Minas Gerais (MG) e São Paulo (SP). Os principais fungos encontrados nas sementes foram Bipolaris sp., Curvularia sp. e Phoma sp.. As menores incidências destes fungos foram encontradas nas sementes das cultivares BRS Piatã e Xaraés de Brachiaria brizantha e Brachiaria decumbens cv. Basilisk, oriundas dos estados de GO, MG e MS, respectivamente. As cultivares Marandu e BRS Piatã, provenientes das várias regiões, apresentaram elevada ocorrência de Aphelenchoides sp. e Ditylenchus sp.. Sementes da cultivar Humidicola, de Brachiaria humidicola, produzidas em MS e SP, não apresentaram associação com nematoides. As sementes de Panicum maximum cv. Massai e cv. Mombaça apresentaram maiores incidências de Bipolaris sp., Cladosporium sp., Curvularia sp., Fusarium sp. e Phoma sp., bem como de Aphelenchoides sp. e Ditylenchus sp., especialmente nas sementes produzidas em MT. Alguns dos patógenos encontrados são agentes causais de doenças de grande importância em forrageiras, a exemplo de Bipolaris sp., causando a mancha foliar do Panicum, de alta severidade em Tanzânia, proporcionando sérios comprometimentos da sustentabilidade das pastagens.

The Structural Basis for inorganic Pyrophosphatase Catalysis and Regulation

Inorganic pyrophosphatases (PPases) are essential enzymes for every living cell. PPases provide the necessary thermodynamic pull for many biosynthetic reactions by hydrolyzing pyrophosphate. There are two types of PPases: integral membrane-bound and soluble enzymes. The latter type is divided into two non-homologous protein families, I and II. Family I PPases are present in all kingdoms of life, whereas family II PPases are only found in prokaryotes, including archae. Family I PPases, particularly that from Saccharomyces cerevisiae, are among the most extensively characterized phosphoryl transfer enzymes. In the present study, we have solved the structures of wild-type and seven active site variants of S. cerevisiae PPase bound to its natural metal cofactor, magnesium ion. These structures have facilitated derivation of the complete enzyme reaction scheme for PPase, fulfilling structures of all the reaction intermediates. The main focus in this study was on a novel subfamily of family II PPases (CBSPPase) containing a large insert formed by two CBS domains and a DRTGG domain within the catalytic domain. The CBS domain (named after cystathionine beta-synthase in which it was initially identified) usually occurs as tandem pairs with two or four copies in many proteins in all kingdoms of life. The structure formed by a pair of CBS domains is also known as a Bateman domain. CBS domains function as regulatory units, with adenylate ligands as the main effectors. The DRTGG domain (designated based on its most conserved residues) occurs less frequently and only in prokaryotes. Often, the domain co-exists with CBS domains, but its function remains unknown. The key objective of the current study was to explore the structural rearrangements in the CBS domains induced by regulatory adenylate ligands and their functional consequences. Two CBS-PPases were investigated, one from Clostridium perfringens (cpCBS-PPase) containing both CBS and DRTGG domains in its regulatory region and the other from Moorella thermoacetica (mt CBS-PPase) lacking the DRTGG domain. We additionally constructed a separate regulatory region of cpCBS-PPase (cpCBS). Both full-length enzymes and cpCBS formed homodimers. Two structures of the regulatory region of cpCBS-PPase complexed with the inhibitor, AMP, and activator, diadenosine tetraphosphate, were solved. The structures were significantly different, providing information on the structural pathway from bound adenylates to the interface between the regulatory and catalytic parts. To our knowledge, these are the first reported structures of a regulated CBS enzyme, which reveal large conformational changes upon regulator binding. The activator-bound structure was more open, consistent with the different thermostabilities of the activator- and inhibitor-bound forms of cpCBS-PPase. The results of the functional studies on wild-type and variant CBS-PPases provide support for inferences made on the basis of structural analyses. Moreover, these findings indicate that CBS-PPase activity is highly sensitive to adenine nucleotide distribution between AMP, ADP and ATP, and hence to the energy level of the cell. CBS-PPase activity is markedly inhibited at low energy levels, allowing PPi energy to be used for cell survival instead of being converted into heat.

Functional studies on bacterial nucleotide-regulated inorganic pyrophosphatases

CBS domains are ~60 amino acid tandemly repeated regulatory modules forming a widely distributed domain superfamily. Found in thousands of proteins from all kingdoms of life, CBS domains have adopted a variety of functions during evolution, one of which is regulation of enzyme activity through binding of adenylate-containing compounds in a hydrophobic cavity. Mutations in human CBS domain-containing proteins cause hereditary diseases. Inorganic pyrophosphatases (PPases) are ubiquitous enzymes, which pull pyrophosphate (PPi) producing reactions forward by hydrolyzing PPi into phosphate. Of the two nonhomologous soluble PPases, dimeric family II PPases, belonging to the DHH family of phosphoesterases, require a transition metal and magnesium for maximal activity. A quarter of the almost 500 family II PPases, found in bacteria and archaea, contain a 120-250 amino acid N-terminal insertion, comprised of two CBS domains separated in sequence by a DRTGG domain. These enzymes are thus named CBS-PPases. The function of the DRTGG domain in proteins is unknown. The aim of this PhD thesis was to elucidate the structural and functional differences of CBS-PPases in comparison to family II PPases lacking the regulatory insert. To this end, we expressed, purified and characterized the CBS-PPases from Clostridium perfringens (cpCBS-PPase) and Moorella thermoacetica (mtCBS-PPase), the latter lacking a DRTGG domain. Both enzymes are homodimers in solution and display maximal activity against PPi in the presence of Co2+ and Mg2+. Uniquely, the DRTGG domain was found to enable tripolyphosphate hydrolysis at rates similar to that of PPi. Additionally, we found that AMP and ADP inhibit, while ATP and AP4A activate CBSPPases, thus enabling regulation in response to changes in cellular energy status. We then observed substrate- and nucleotide-induced conformational transitions in mtCBS-PPase and found that the enzyme exists in two differentially active conformations, interconverted through substrate binding and resulting in a 2.5-fold enzyme activation. AMP binding was shown to produce an alternate conformation, which is reached through a different pathway than the substrate-induced conformation. We solved the structure of the regulatory insert from cpCBS-PPase in complex with AMP and AP4A and proposed that conformational changes in the loops connecting the catalytic and regulatory domains enable activity regulation. We examined the effects of mutations in the CBS domains of mtCBS-PPase on catalytic activity, as well as, nucleotide binding and inhibition.

Técnicas de processamento de imagens e de análise espacial para estudo de áreas florestais sob a exploração madeireira

As atividades de exploração madeireira vêm sendo intensificadas na região amazônica, apesar dos esforços de controle e fiscalização por parte dos órgãos ambientalistas, que têm procurado estabelecer diretrizes para um uso sustentável da floresta. As imagens de satélite e as técnicas de tratamento de dados têm sido importantes ferramentas para subsidiar os processos de caracterização, inventário e monitoramento da cobertura florestal do país. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou analisar a influência da rede viária na distribuição espacial das áreas de exploração madeireira e, inclusive, quantificar esse tipo de prática em áreas de preservação permanente. Uma área situada no Mato Grosso (MT), com intensa atividade madeireira, foi utilizada como estudo, em que os vários planos de informações, derivados de imagens Landsat/TM, foram tratados por técnicas de análise espacial, através do uso de operadores algébricos de decisão. A análise resultante demonstra uma significativa relação entre as dimensões das áreas de exploração madeireira e a proximidade da malha viária e que a espacialização das áreas de corte seletivo permite verificar que essa prática também ocorre em áreas definidas como de preservação permanente, ao lado da rede de drenagem.

Composição e caracterização da fauna de mamíferos de médio e grande porte em uma pequena reserva de cerrado em Mato Grosso, Brasil

Este estudo foi realizado na Reserva Biológica Municipal "Mário Viana", Nova Xavantina, MT, objetivando inventariar e avaliar a abundância e diversidade de mamíferos terrestres de médio e grande porte. Para tanto, foram realizadas duas visitas mensais a um transecto com 2.820 m de extensão, durante todo o ano de 2001, para o levantamento de pegadas (rastreamentos) e outras evidências de mamíferos. Um total de 29 espécies foram registradas na área de estudo, sendo que 22 ocorreram no transecto e tiveram suas seqüências individuais de pegadas quantificadas para realização do cálculo dos índices de abundância e de diversidade de Shannon-Wiener (H'). De acordo com seus índices de abundância, as espécies foram classificadas em raras, comuns e abundantes. Dentre outras, onça-parda (Puma concolor - Linnaeus, 1771) e tatu-canastra (Priodontes maximus - Keer, 1792) mostraram-se raras; jaguatirica (Leopardus pardalis - Linnaeus, 1758), e tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla - Linnaeus, 1758), comuns; e cutia (Dasyprocta azarae - Lichtenstein, 1823) e tapeti (Sylvilagus brasiliensis - Linnaeus, 1758), abundantes. O H' encontrado foi 2,40, sendo considerado significativo. O presente trabalho apontou que, apesar de pequena (470 ha), a área de estudo desempenha importante papel para a conservação da mastofauna da região de Nova Xavantina, MT.

Distribuição espacial de carbono em solo sob floresta primária na Amazônia meridional

O estudo do carbono assume grande importância devido à sua estreita relação com as mudanças climáticas da Terra. Uma das causas relevantes dessas alterações é a rápida substituição das florestas tropicais da Amazônia por sistemas agropecuários. Este trabalho foi desenvolvido em Juruena (MT), com os seguintes objetivos: estudo da distribuição espacial do teor de carbono e a estimativa do seu estoque na camada de 0-0,60 m de solo em microbacias sob floresta primária, por meio de técnicas geoestatísticas. Foram demarcados 185 pontos georreferenciados em forma de malha sistemática regular, abrangendo quatro microbacias próximas, com espaçamento de 20 x 20 m, em que foram coletadas amostras de solo até a profundidade de 0,60 m. A densidade aparente aumentou de 1,36 ± 0,081 g.cm-3 (± desvio-padrão) para 1,46 ± 0,083 g.cm-3, nas profundidades de 0-0,20 m e 0,40-0,60 m, respectivamente. As microbacias apresentaram estoques médios de carbono (profundidade de 0-0,60 m) distribuídos da seguinte forma: microbacia 1 = 56,73 t.ha-1, microbacia 2 = 59,35 t.ha-1, microbacia 3 = 59,22 t.ha-1 e microbacia 4 = 64,35 t.ha-1, com média geral de 59,74 ± 10,30 t.ha-1. Apesar de existir uma aparente homogeneidade quanto às características visíveis na paisagem, como relevo, cor de solo e vegetação, os atributos carbono e argila apresentaram considerável variabilidade, mesmo dentro de pequenos espaços como as microbacias estudadas. Isso demonstrou que a extrapolação de dados para estimativas de estoque de carbono em áreas maiores pode projetar resultados falsos, quando a variabilidade espacial de atributos de solo não é levada em consideração.

Modelos de crescimento e produção para plantios comerciais jovens de Tectona grandis em Tangará da Serra, Mato Grosso

Este estudo foi realizado com os objetivos de ajustar e avaliar modelos de crescimento e produção para plantio de teca (Tectona grandis), localizados na região de Tangará da Serra, MT, com idades inferiores a 6 anos. Para isso, foram utilizados dados provenientes de 50 parcelas permanentes com pelo menos cinco medições sucessivas. Após as análises, verificou-se que o modelo alternativo se apresentou mais preciso do que o de Clutter (1963).

RAPD analysis of genetic variability in a multiprovenance base population of Eucalyptus grandis hill ex maiden

This study aimed to evaluate the genetic variability among individuals of a base population of Eucalyptus grandis and to build a molecular marker database for the analyzed populations. The Eucalyptus grandis base population comprised 327 individuals from Coff's Harbour, Atherton and Rio Claro. A few plants came from other sites (Belthorpe MT. Pandanus, Kenilworth, Yabbra, etc.). Since this base population had a heterogeneous composition, the groups were divided according to geographic localization (latitude and longitude), and genetic breeding level. Thus, the influence of those two factors (geographic localization and genetic breeding level) on the genetic variability detected was discussed. The RAPD technique allowed the evaluation of 70 loci. The binary matrix was used to estimate the genetic similarity among individuals using Jaccard's Coefficient. Parametric statistical tests were used to compare within-group similarity of the means. The obtained results showed that the base population had wide genetic variability and a mean genetic similarity of 0.328. Sub-group 3 (wild materials from the Atherton region) showed mean genetic similarity of 0.318. S.P.A. (from Coff's Harbour region) had a mean genetic similarity of 0.322 and was found to be very important for maintenance of variation in the base population. This can be explained since the individuals from those groups accounted for most of the base population (48.3% for it). The base population plants with genetic similarity higher than 0.60 should be phenotypically analyzed again in order to clarify the tendency of genetic variability during breeding programs.

Prognose da produção de Eucalyptus camaldulensis Dehnh. pela aplicação da função de distribuição S B de Johnson

O objetivo deste estudo foi realizar a prognose da produção de um povoamento de Eucalyptus camaldulensis Delnh, localizado em Cuiabá, MT. Na distribuição diamétrica, utilizou-se a Função S B de Johnson ajustada pelo método dos momentos. O modelo testado para expressar os atributos da floresta foi avaliado por meio de análise de regressão. De maneira geral, com os testes realizados foi possível verificar que o modelo apresentou ajuste satisfatório e sem tendência nos resíduos. A eficiência de prognose foi avaliada pelo teste "t", desvio de prognose e correlação entre o volume prognosticado e o volume observado na idade de prognose. O processo de modelagem utilizado permitiu obter, com detalhes, as análises das tendências do crescimento, a partir das quais se pode concluir que a metodologia adotada permitiu a obtenção de estimativas da produção atual e futura, utilizando-se de um conjunto de modelos biomatemáticos discriminados em cada fase deste estudo.