Síntese e atividade fitotóxica de 2-fenil-6,7-exo-isopropilidenodioxi-8-oxabiciclo [3.2.1]oct-2-eno

The [3+4] cycloaddition between furan and the oxyallyl cation generated from 1-bromo-1-phenylpropan-2-one (4), resulted in the formation of 2-phenyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (5) in 30% yield. This compound was further converted into 2-phenyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-2-ene (13) in 35.4% yield. The selective effect of compound (13) and its isomer 3-phenyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8-oxabicyclo[3.2.1]oct -2-ene (1a) on the radicle growth of Sorghum bicolor L. (sorghum) and Cucumis sativus L. (cucumber) were evaluated. For both plants, compound 13 showed to be more potent than its isomer 1a.

Identificação sorológica de espécies de vírus que infetam cucurbitáceas em áreas produtoras do Maranhão

Os vírus representam sérios obstáculos para o sucesso da olericultura no mundo inteiro, constituindo a identificação daqueles de maior incidência numa região, papel fundamental para o estabelecimento de estratégias de controle. Visitas de campo foram realizadas a plantios de espécies de cucurbitáceas em áreas produtoras do Maranhão e amostras foliares foram coletadas de 118 plantas com sintomas ou suspeita de sintomas de vírus, sendo 46 de abóbora (Cucurbita moschata), 30 de melancia (Citrullus lanatus), 23 de maxixe (Cucumis anguria), 13 de pepino (C. sativus) e seis de melão (C. melo). Todas as amostras foram testadas contra anti-soros específicos para os principais vírus das famílias Bromoviridae, Comoviridae e Potyviridae que infetam cucurbitáceas no Nordeste, mediante "enzyme-linked immunosorbent assay" (ELISA) indireto e dupla difusão em agar. Os resultados revelaram a identificação sorológica de Papaya ringspot vírus (PRSV) em 64,4% das amostras analisadas, seguido de Watermelon mosaic virus-2 (WMV-2) em 15,2%, Cucumber mosaic virus (CMV) em 6,8%, Squash mosaic virus (SqMV) em 3,4% e Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) em 3,4%. Este levantamento confirma a predominância do PRSV em espécies de cucurbitáceas cultivadas no estado do Maranhão.

Identificação sorológica de espécies de potyvirus em melancia, no estado de Roraima

No período de maio de 2003 a março de 2004, foram coletadas amostras foliares de plantas de melancia (Citrullus lanatus) de 21 campos de cultivo de cucurbitáceas, no Estado de Roraima. As amostras exibiam diferentes sintomas de vírus e foram levadas para o Laboratório de Virologia Vegetal da Universidade Federal do Ceará para serem testadas por "enzyme linked immunosorbent assay" (Elisa)-indireto, contra anti-soros específicos para Cucumber mosaic virus (CMV), Papaya ringspot virus estirpe melancia (PRSV-W), Watermelon mosaic virus (WMV) e Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV). Nos testes de Elisa, utilizou-se o conjugado universal, anti-imunoglobulina (IgG) de coelho produzida em cabra conjugada à enzima fosfatase alcalina. Todas as amostras foram testadas, também, por dupla difusão contra o anti-soro para Squash mosaic virus (SqMV). Os resultados indicaram a presença do PRSV-W em 84,2% das amostras coletadas em maio de 2003, em 7,1% das amostras coletadas em dezembro de 2003 e em 55,6% das amostras coletadas em março de 2004. A presença do ZYMV foi observada em 10,5% das amostras coletadas em maio de 2003, 21,4% das amostras coletadas em dezembro de 2003 e em 25,9% das amostras de março de 2004. O WMV foi detectado somente em oito das amostras coletadas em março de 2004 (29,6%). Os resultados desta pesquisa confirmam a ampla dispersão do PRSV-W em cultivos de cucurbitáceas no território brasileiro e a preocupante expansão do ZYMV em razão dos elevados prejuízos que o mesmo tem causado em outras partes do mundo.

Crotalaria paulinea, novo hospedeiro natural do vírus do mosaico severo do caupi

Amostras foliares de Crotalaria paulinea apresentando mosaico foram coletadas em São Luiz, MA, e enviadas ao Laboratório de Virologia Vegetal da UFC. As amostras foram testadas por Elisa indireto, contra anti-soros para Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV) e Cucumber mosaic virus (CMV) e por dupla difusão em àgar contra anti-soro para Cowpea severe mosaic virus (CPSMV). As amostras reagiram somente com o anti-soro para CPSMV, indicando ser C. paulinea mais um hospedeiro natural do vírus. Extratos das folhas de C. paulinea foram inoculados em plantas de caupi (Vigna unguiculata subsp. unguiculata) mantidas em casa de vegetação. Dez dias após a inoculação, as plantas passaram a exibir sintomas de mosaico e a presença do CPSMV foi confirmada por sorologia. Nos estudos de gama de hospedeiros, envolvendo oito espécies botânicas, o isolado de CPSMV obtido de C. paulinea (CPSMV-Cp) infetou sistemicamente somente cultivares de caupi. Estudos de reações de RT-PCR revelaram a presença de uma banda no gel de agarose de 594 pb para o CPSNV-Cp semelhante às de outros isolados de CPSMV. O CPSMV-Cp foi multiplicado em caupi cv. Pitiúba e purificado por clarificação com n-butanol, precipitação viral com PEG e ultracentrifugação. A preparação purificada apresentou um espectro de absorção ultravioleta típico de núcleoproteína com uma razão A260/A280 de 1,7. Coelho da raça Nova Zelândia Branca imunizado com a preparação viral purificada, produziu anti-soro policlonal reativo com CPSMV em dupla difusão em àgar. Este é o primeiro relato sobre a infecção natural de CPSMV em C. paulinea.

Predominância de begomovírus em tomateiros na região produtora da Ibiapaba, Ceará, e sua detecção natural em plantas daninhas

O tomateiro, Lycopersicon esculentum Mill., hortaliça de grande importância econômica para o Brasil, apresenta muitos problemas fitossanitários, dentre os quais as viroses. Os vírus associados à cultura no país pertencem aos gêneros Begomovirus, mais frequentemente relatado, Potyvirus, Cucumovirus, Tospovirus e Tobamovirus. No Ceará, apesar de relatos da incidência de viroses em tomateiros na Chapada da Ibiapaba, maior região produtora do estado, há escassez de informações sobre a situação atual da ocorrência de begomovírus, nas diversas lavouras daquele agropólo. Assim, foram objetivos deste trabalho: realizar levantamento da presença de begomovírus nas cultivares e híbridos de tomateiro explorados comercialmente na Ibiapaba; verificar a ocorrência de plantas daninhas infectadas e investigar a transmissão artificial de begomovírus isolados de tomateiro e de plantas daninhas para tomateiro. Os testes sorológicos e a PCR realizados detectaram begomovírus em 'Alambra', 'Densus', 'Monalisa', 'Santa Clara', 'Sheila', 'Sofia', 'Raisa-N' e 'TY- Fanny', cultivares e híbridos mais cultivados nas lavouras. Além de begomovírus, Cucumber mosaic virus (CMV) e Potato virus Y (PVY) foram também detectados. As plantas daninhas Amaranthus spinosus, A. viridis, Ageratum conyzoides e Bidens pilosa foram identificadas como hospedeiras naturais de begomovírus. A transmissão de begomovírus de tomateiro para tomateiro ocorreu em inoculações por enxertia e via extrato foliar e de plantas daninhas infectadas para tomateiros sadios somente por enxertia. O levantamento revelou que, à semelhança do que ocorre no restante do país, begomovírus são predominantes nas lavouras de tomate da Ibiapaba e que as plantas invasoras ali encontradas podem ser fontes de infecção viral para a cultura.

Amperometric biosensor for ascorbic acid

A L-ascorbic acid biosensor based on ascorbate oxidase has been developed. The enzyme was extracted from the mesocarp of cucumber (Cucumis sativus) by using 0.05 mol L-1 phosphate buffer, pH 5.8 containing 0.5 mol L-1 NaCl. After the dialysis versus phosphate buffer 0.05 mol L-1 pH 5.8, the enzyme was immobilized onto nylon net through glutaraldehyde covalent bond. The membrane was coupled to an O2 electrode and the yielding reaction monitored by oxygen depletion at -600 mV using flow injection analysis optimized to 0.1 mol L-1 phosphate buffer pH 5.8, as the carrier solution and flow-rate of 0.5 mL min-1. The ascorbic acid calibration curve was linear from 1.2x10-4 to 1.0x10-3 mol L-1. The evaluation of biosensor lifetime leads to 500 injections. Commercial pharmaceutical samples were analyzed with the proposed method and the results were compared with those obtained by high-performance liquid chromatography (HPLC).

Etiology and epidemiology of Pythium root rot in hydroponic crops: current knowledge and perspectives

The etiology and epidemiology of Pythium root rot in hydroponically-grown crops are reviewed with emphasis on knowledge and concepts considered important for managing the disease in commercial greenhouses. Pythium root rot continually threatens the productivity of numerous kinds of crops in hydroponic systems around the world including cucumber, tomato, sweet pepper, spinach, lettuce, nasturtium, arugula, rose, and chrysanthemum. Principal causal agents include Pythium aphanidermatum, Pythium dissotocum, members of Pythium group F, and Pythium ultimum var. ultimum. Perspectives are given of sources of initial inoculum of Pythium spp. in hydroponic systems, of infection and colonization of roots by the pathogens, symptom development and inoculum production in host roots, and inoculum dispersal in nutrient solutions. Recent findings that a specific elicitor produced by P. aphanidermatum may trigger necrosis (browning) of the roots and the transition from biotrophic to necrotrophic infection are considered. Effects on root rot epidemics of host factors (disease susceptibility, phenological growth stage, root exudates and phenolic substances), the root environment (rooting media, concentrations of dissolved oxygen and phenolic substances in the nutrient solution, microbial communities and temperature) and human interferences (cropping practices and control measures) are reviewed. Recent findings on predisposition of roots to Pythium attack by environmental stress factors are highlighted. The commonly minor impact on epidemics of measures to disinfest nutrient solution as it recirculates outside the crop is contrasted with the impact of treatments that suppress Pythium in the roots and root zone of the crop. New discoveries that infection of roots by P. aphanidermatum markedly slows the increase in leaf area and whole-plant carbon gain without significant effect on the efficiency of photosynthesis per unit area of leaf are noted. The platform of knowledge and understanding of the etiology and epidemiology of root rot, and its effects on the physiology of the whole plant, are discussed in relation to new research directions and development of better practices to manage the disease in hydroponic crops. Focus is on methods and technologies for tracking Pythium and root rot, and on developing, integrating, and optimizing treatments to suppress the pathogen in the root zone and progress of root rot.

PCR multiplex para a detecção de BSV e CMV em bananeiras micropropagadas

Um protocolo de PCR multiplex foi estabelecido para a detecção do Banana streak virus (BSV) e do Cucumber mosaic virus (CMV) em bananeiras micropropagadas. Estes vírus são responsáveis por perdas na produção de bananas em todo o mundo. Alguns trabalhos descrevem a integração do BSV no genoma B da bananeira. Contudo, a existência de bananeiras híbridas livres do BSV tem sido demonstrada. Ademais, determinadas estirpes do CMV não são transmitidas mecanicamente sob condições de laboratório, nem tampouco detectadas por testes sorológicos. Como conseqüência, a indexação de matrizes para cultura de tecido algumas vezes se mostra ineficiente. A metodologia apresentada neste trabalho sobrepõe esta dificuldade, pois se baseia na detecção do ácido nucléico viral presente em amostras foliares de bananeira. Na reação, foram usados os oligonucleotídeos BADNA 1A e BADNA 4, para a detecção do BSV, e "CMV senso" e "CMV antisenso" para a detecção do CMV. Após a eletroforese foi verificada a presença de dois fragmentos de DNA amplificados simultaneamente, um dos quais com 597 pb correspondente ao BSV e o outro, com 488 pb, correspondente ao CMV. Este resultado indica que o PCR multiplex pode ser utilizado como uma ferramenta adicional na indexação do BSV e do CMV em bananeiras propagadas por cultura de tecido.

Induction of plant defense responses by Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae) leaf extracts

Aqueous extracts of the leaves of Ocimum gratissimum at 10, 25, 40 and 50% (w/v) concentrations induced the production of phytoalexins in soybean cotyledons and sorghum mesocotyls. The aqueous extracts also induced systemic resistance in cucumber to Colletotrichum lagenarium, reflected by reduction in disease incidence and an increase in chitinase production. Modes of action and the existence of possible elicitors of defense response in O. gratissimum leaf extracts are discussed.

Root exudation of imazapyr by eucalypt, cultivated in soil

Imazapyr has been used to control stump sprouting in stand of Eucalyptus plantations, where herbicide is applied to the tree trunk before cutting. The herbicide is applied exclusively on the stump to be killed, but little is known about the final fate of the molecule. Imazapyr exudation via roots of eucalypt grown in soil as the substrate was evaluated under greenhouse conditions. Different herbicide doses (0.000, 0.375, 0.750, 1.125, 1.500, and 3.000 kg ha-1 a.i.) were applied on the aerial parts of 8-month-old Eucalyptus grandis clonal seedlings, cultivated in pots with 18.0 dm³ of soil. Forty days after this treatment, the eucalypt plants were cut and a lateral opening in the containers was made and the plants inclined 90º, with plants sensitive to herbicide presence (sorghum and cucumber) sown into the openings along the exposed soil surface. After 15-day sowing, toxicity symptoms on the shoots as well as the shoot and root system dry biomass of the bio-indicators were evaluated. The results suggest that eucalypt roots do exude imazapyr, and/or its metabolites, at concentrations high enough to cause toxicity to the bio-indicators. Toxicity effects were observed in all plants sown along the exposed soil profile of the container, with higher intensity at higher doses.

Sensibility of plant species to herbicides aminocyclopyrachlor and indaziflam

Aminocyclopyrachlor and indaziflam are under development in Brazil and there is no information about their behavior in Brazilian soils. This study aimed to evaluate the sensitivity of plant species to these new molecules, trying to select plants that can be used as bioindicators for testing the behavior of these herbicides in the soil. Two experiments were conducted, one for each herbicide. The treatments were arranged in a 8 x 6 factorial design, the factors being represented by eight species used as bioindicators cotton, maize, soybean, sorghum, sunflower, millet, cucumber and beet, and six doses of herbicides (aminocyclopyrachlor - 0, 10 , 20, 30 , 40 and 50 g ha-1 and indaziflam 0 , 20, 40 , 60, 80 and 100 g ha-1). Among the species studied, soybean and beet were quite sensitive to the two new herbicide molecules, being great alternatives for bioassays in order to detect low concentrations of aminocyclopyrachlor and indaziflam in the soil.

Using Tomato Analyzer software to determine embryo size in x-rayed seeds

A primary interest of image analysis of X-rayed seeds is to identify whether the extent of fill in the embryo cavity is associated with to seed physiological quality. The objective of this research was to verify the accuracy of the freely available Tomato Analyzer (TA) software developed at The Ohio State University to determine the ratio of embryo size over total seed area. Seeds of pumpkin, watermelon, cucumber and cotton were X-rayed and analyzed by the software which defines seed and embryo boundaries and automatically generates numerical values to quantify that ratio. Results showed that the TA has the sensitivity to evaluate the extent of embryo growth within the cucurbits and cotton seeds and is a promising alternative for this assessment in other seed species.

Procedimentos para condução de testes de vigor baseados na tolerância ao estresse térmico em sementes de pepino

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de identificar métodos, baseados na tolerância das sementes ao estresse térmico, eficientes para a avaliação do potencial fisiológico das sementes de pepino. O trabalho foi desenvolvido em três épocas, utilizando-se lotes de sementes dos cultivares Safira e Jóia, abrangendo testes de germinação, emergência de plântulas, envelhecimento acelerado e deterioração controlada. Concluiu-se que o teste de deterioração controlada (com ajuste do teor de água para 24%, período de 48 h a 45 ºC) e de envelhecimento acelerado tradicional e com solução saturada de cloreto do sódio (a 41 ºC por 96 h) é sensível para a avaliação do potencial fisiológico de sementes de pepino.

Mechanical effects of plant cell wall enzymes on xyloglucan/cellulose composites

Xyloglucan-acting enzymes are believed to have effects on type I primary plant cell wall mechanical properties. In order to get a better understanding of these effects, a range of enzymes with different in vitro modes of action were tested against cell wall analogues (bio-composite materials based on Acetobacter xylinus cellulose and xyloglucan). Tomato pericarp xyloglucan endo transglycosylase (tXET) and nasturtium seed xyloglucanase (nXGase) were produced heterologously in Pichia pastoris. Their action against the cell wall analogues was compared with that of a commercial preparation of Trichoderma endo-glucanase (EndoGase). Both 'hydrolytic' enzymes (nXGase and EndoGase) were able to depolymerise not only the cross-link xyloglucan fraction but also the surface-bound fraction. Consequent major changes in cellulose fibril architecture were observed. In mechanical terms, removal of xyloglucan cross-links from composites resulted in increased stiffness (at high strain) and decreased visco-elasticity with similar extensibility. On the other hand, true transglycosylase activity (tXET) did not affect the cellulose/xyloglucan ratio. No change in composite stiffness or extensibility resulted, but a significant increase in creep behaviour was observed in the presence of active tXET. These results provide direct in vitro evidence for the involvement of cell wall xyloglucan-specific enzymes in mechanical changes underlying plant cell wall re-modelling and growth processes. Mechanical consequences of tXET action are shown to be complimentary to those of cucumber expansin.

Comparison of the volatile compositions and flavour properties of cantaloupe, Galia and honeydew muskmelons

Aroma compounds were extracted from three cultivars of muskmelon (Cucumis melo L.) by solid-phase microextraction and analysed by gas chromatography-mass-spectrometry. Sulfur-containing esters and compounds containing a straight six-carbon chain were present at high concentrations in cantaloupe melons. Compounds containing a straight nine-carbon chain were at high concentrations in honeydew melons. Methyl esters were present at the highest levels in Galia melons. The sensory properties of the three melons were also compared. Cantaloupe melons were associated with sweet, floral and fruity aromas and a persistent aftertaste. Galia melons possessed the strongest cucumber-like flavours, while cucumber aroma and sweet flavour scored highly in honeydew melons. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.