Tolerância de cultivares de arroz irrigado (Oryza sativa) ao herbicida nicosulfuron e à mistura formulada de imazethapyr + imazapic

O objetivo deste estudo foi avaliar a tolerância de cultivares de arroz irrigado ao herbicida nicosulfuron e à mistura formulada de imazethapyr + imazapic. Para isso, foram conduzidos experimentos em casa de vegetação da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (UFPel), no município de Capão do Leão (RS). Os tratamentos constaram de dois cultivares de arroz irrigado (IRGA 417 e IRGA 422CL) e de sete doses dos herbicidas imazethapyr + imazapic e nicosulfuron, aplicados em arroz (estádios de desenvolvimento V2 ou V4). As variáveis analisadas foram fitotoxicidade dos herbicidas, estatura de planta, massa seca da parte aérea e área foliar. Houve interações significativas entre os fatores estudados para as variáveis-respostas avaliadas. Incrementos nas doses dos herbicidas resultaram em respostas crescentes de fitotoxicidade ao arroz, resultando em redução no crescimento das plantas. O cultivar IRGA 417 foi suscetível à ação dos herbicidas. Por sua vez, a tolerância do cultivar IRGA 422CL não é restrita à mistura formulada de imazethapyr + imazapic, ocorrendo também para o herbicida nicosulfuron.

Caracterização morfológica de ecótipos de arroz daninho (Oryza sativa) provenientes de áreas de arroz irrigado

Objetivou-se neste estudo a caracterização fenotípica de 16 ecótipos de arroz daninho provenientes de lavouras comerciais dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, quando comparados aos cultivares BR-IRGA 409, BR-IRGA 410, IRGA 417 e El Paso L 144, em casa de vegetação. Foram semeados 16 ecótipos de arroz daninho e os quatro cultivares de arroz irrigado. O cultivo foi realizado em vasos plásticos com capacidade para 9 litros, contendo solo, utilizando-se cinco repetições por genótipo. Foram avaliadas as seguintes variáveis: coloração das folhas, pilosidade, afilhamento efetivo, graus-dia biológico para completar o florescimento, degrane, número de afilhos férteis, área foliar da folha-bandeira, altura de planta, número de sementes por panícula e produção por planta. Os resultados obtidos evidenciam grande variabilidade morfológica entre os ecótipos estudados.

Arroz-vermelho (Oryza sativa) resistente aos herbicidas imidazolinonas

O desenvolvimento de genótipos comerciais de arroz resistentes a herbicidas do grupo químico das imidazolinonas proporcionou uma ferramenta eficaz para o controle seletivo do arroz-vermelho (Oryza sativa) em cultivo de arroz irrigado. Contudo, o uso contínuo dessa tecnologia pode favorecer o desenvolvimento de populações de arroz-vermelho resistentes aos herbicidas utilizados para o seu controle. Objetivou-se com este trabalho avaliar a ocorrência de populações de arroz-vermelho resistentes aos herbicidas imidazolinonas, por meio de curvas de dose-resposta, através do fator de resistência (FR). Populações de arroz-vermelho não controladas (escapes) advindas de lavouras de arroz cultivado no sistema Clearfield® no Estado do Rio Grande do Sul foram avaliadas em casa de vegetação na sua sensibilidade ao herbicida Only (imazethapyr + imazapic - 75 + 25 g L-1). O resultado de resposta às doses do herbicida confirma a resistência em 56% das populações de arroz-vermelho, as quais podem ser agrupadas em baixo (FR = 5,2) e alto (FR = 11,6) níveis de resistência às imidazolinonas.

Globe fringerush (Fimbristylis miliacea) cross resistance to als-inhibitor herbicides under field conditions in irrigated rice in the south of Brazil

ALS-inhibiting herbicides usually provide adequate weed control in irrigated rice fields. After consecutive years of use, the Cyperaceae species, globe fringerush (Fimbristylis miliacea) began to show resistance to ALS (acetolactate synthase) inhibitors. Globe fringerush is one of the most problematic herbicide-resistant weeds in irrigated rice in the state of Santa Catarina in the South of Brazil. The objective of this research was to examine cross resistance of globe fringerush to ALS inhibitors, under field conditions. Two experiments were conducted in a rice field naturally infested with ALS-resistant globe fringerush in Santa Catarina, in the 2008/09 and 2009/10 cropping seasons. The experimental units were arranged in randomized complete block design, with five replicates, consisting of two factors (herbicide and dose) in a 4 x 5 factorial arrangement. ALS herbicides included bispyribac-sodium, ethoxysulfuron, pyrazosulfuron-ethyl and penoxsulam. Six-leaf globe fringerush was sprayed with herbicide doses of 0, 0.5, 1, 2 and 4X the recommended doses in a spray volume of 200 L ha-1. The number of rice culm, filled and sterile grains, plant height, dry shoot biomass and grain yield were recorded. Globe fringerush control was evaluated 28 and 70 days after herbicide application (DAA); shoots were harvested at 13 weeks after herbicide application and dry weight recorded. Competition with globe fringerush reduced the number of culm and rice grain yield. The globe fringerush biotype in this field was resistant to all ALS herbicides tested. Penoxsulam had the highest level of activity among treatments at 28 and 70 DAA, but the control level was only 50% and 42%, respectively, in the second year of assessment. This was not enough to prevent rice yield loss. Alternative herbicides and weed control strategies are necessary to avoid yield losses in rice fields infested with ALS-resistant biotypes of globe fringerush.

Comparative allelopathic potential of metabolites of two Alternanthera species against germination and seedling growth of rice

A laboratory study was conducted to investigate the allelopathic effect of aqueous extracts of plant parts of Alternanthera philoxeroides and A. sessilis and soil incorporated residues on germination and seedling growth of rice (Oryza sativa). Aqueous extracts prepared from different plant parts of Alternanthera species delayed rice germination. Alternanthera philoxeroides and A. sessilis inhibited rice germination by 9-100% and 4-49%, respectively. Germination of rice seeds was reduced with increasing concentration of aqueous leaf extracts of both weed species. Early seedling growth (root and shoot lengths) and seedling vigor index were significantly reduced by 5% aqueous leaf extract compared with distilled water treated control. Germination, root and shoot lengths, root and shoot dry weights and seedling vigor index of rice were drastically reduced by 3 and 4% in residue infested soil compared with residue free soil. The inhibitory effect of A. philoxeroides in terms of germination and seedling growth of rice was greater than that of A. sessilis. Five percent aqueous leaf extract and 4% residue infested soil of A. philoxeroides caused complete failure of rice seed germination. Alternanthera philoxeroides contained water soluble phenolics, namely 4 hydroxy-3-methoxy benzoic acid (16.19 mg L-1) and m-coumaric acid (1.48 mg L-1), whereas Alternanthera sessilis was rich in chlorogenic acid (17.85 mg L-1), gallic acid (11.03 mg L-1) and vanillic acid (9.88 mg L-1). The study indicates that the allelopathic potential of Alternanthera species may play an important role in enhancing the invasiveness of these species and may suppress rice plants in the vicinity.

Assessing the Potential of the Water Soluble Allelopaths of Marsilea minuta in Rice and Wheat

To investigate the allelopathic effect of Marsilea minuta against the germination and seedling growths of rice (Oryza sativa) and wheat (Triticum aestivum), germination bioassays were conducted in both Petri dish and soil cultures in laboratory conditions. Rice and wheat seeds were allowed to germinate in a 1, 2, 3, 4, and 5% (w/v) aqueous extract of whole plant and 2, 4, 6, and 8% (w/w) plant residue-incorporated soils of M. minuta. In Petri dish experiments, 5% (w/v) an aqueous extract of M. mimuta showed significantly lower germination percentages (18.8% and 56.3%), root lengths (0.9 and 4.5 cm), shoot lengths (3.3 and 12.4 cm), seedling lengths (4.1 and 25.0 cm), root dry weights (1.4 and 5.6 g), shoot dry weights (1.1 and 9.0 g), seedling biomasses (2.5 and 14.6 g), and seedling vigor indices (77.4 and 957.3) in rice and wheat, respectively. In pot experiments, the M. minuta residue infested soil, with 8% concentration, produced significantly lower germination percentages (25.3 and 37.5%), root lengths (2.7 and 6.1 cm), shoot lengths (6.2 and 16.5 cm), seedling lengths (8.9 and 22.6 cm), root dry weights (2.4 and 5.5 g), shoot dry weights (4.0 and 2.8 g), seedling biomasses (6.4 and 8.3 g), and seedling vigor indices (224.1 and 855.3) in rice and wheat, respectively. The highest phytotoxic action of 5% aqueous whole plant extract of M. minuta against test crops seem to be due to the presence of two potent phenolic compounds, namely p-coumaric acid (2.91 mg L-1) and m-coumaric acid (1.59 mg L-1) as determined by HPLC analysis.

Refino de óleo de farelo de arroz (Oryza sativa L.) em condições brandas para preservação do γ-orizanol

O γ-orizanol é um antioxidante presente no óleo de farelo de arroz, mas ausente em outros óleos vegetais, ao qual têm sido atribuídos efeitos antioxidante e hipocolesterolêmico. O conteúdo de γ-orizanol no óleo de farelo de arroz bruto varia entre 1-2%, mas durante a etapa de neutralização do refino químico, este composto fica retido na borra. O presente trabalho teve por objetivo propor uma técnica alternativa de refino físico em condições brandas para o óleo de farelo de arroz com a finalidade de preservar o γ-orizanol. Utilizou-se farelo de arroz inativado e extrusado obtido a partir do processo de produção do arroz parboilizado, sendo o óleo bruto (Oryza sativa) extraído pelo método de expeller. O processo de refino do óleo bruto consistiu nas etapas de degomagem ácida (com H3PO4 85%), centrifugação, clarificação, desodorização a 180 ºC e winterização. Foram realizadas análises para caracterização e comparação do óleo bruto e refinado, seguindo metodologias oficiais da AOCS. Concluiu-se que o processo de refino físico preservou 97% do γ-orizanol, o qual potencializou a estabilidade oxidativa do óleo refinado pelo método alternativo, que apresentou uma melhoria de 33% (13,3 horas a 110 ºC) do período de indução da oxidação em relação ao óleo comercial.

Extração, análise e distribuição dos ácidos fenólicos em genótipos pigmentados e não pigmentados de arroz (Oryza sativa L.)

Neste estudo, avaliaram-se a distribuição dos Compostos Fenólicos Totais (CFT) e o perfil de ácidos fenólicos, presentes nas frações, solúvel e insolúvel de dez genótipos de arroz (Oryza sativa L.) de pericarpo pigmentado e não pigmentado. Devido à sua elevada capacidade antioxidante, os compostos fenólicos vem sendo apontados como possíveis promotores da saúde. Grande parte corresponde aos ácidos fenólicos presentes no grão sob a forma solúvel (livre e conjugada) e insolúvel (ligada). Na literatura há poucas informações sobre a contribuição dos compostos fenólicos ligados, cujos teores são costumeiramente subestimados. Os CFT foram quantificados pelo método de Folin-Ciocalteau, enquanto os ácidos fenólicos por RP-HPLC. Na fração solúvel dos genótipos pigmentados, os teores de CFT foram variáveis, mas, em média, 5,7 vezes maiores do que nos não pigmentados (média de 3468 e 602 µg eq. Ácido Ferúlico (AF)/g arroz, respectivamente), principalmente devido à presença de antocianinas e proantocianidinas. Na fração insolúvel, os pigmentados apresentaram duas vezes mais CFT do que os não pigmentados (825 e 378 µg eq. AF/g arroz, respectivamente), provavelmente devido à retenção de antocianinas e proantocianidinas, mesmo após cinco extrações consecutivas. Dentre os ácidos fenólicos, o ácido ferúlico foi o principal componente em todos os genótipos estudados, exceto no arroz preto, no qual predominou o ácido protocatecóico.

Efeito da irradiação gama nas características físico-químicas e sensoriais do arroz (Oryza sativa L.) e no desenvolvimento de Sitophilus oryzae L.

A pesquisa teve como objetivo verificar a viabilidade da radiação gama como método de conservação do arroz polido (Oryza sativa L.). As amostras foram irradiadas com doses 0,5; 1,0; 3,0; e 5,0 kGy. Foram realizadas análises da quebra do grão no beneficiamento, da longevidade e reprodução do Sitophilus oryzae L., a composição centesimal, o conteúdo de amilose aparente e propriedades de pasta dos amidos, e análises para cor (instrumental) e análise sensorial do arroz cru e cozido. Foi utilizado teste de Tukey (p < 0,05) para verificar a diferença estatística entre os tratamentos. A irradiação não alterou a porcentagem de quebra dos grãos durante o beneficiamento e causou efeito negativo no desenvolvimento dos insetos. A irradiação não alterou de maneira significativa a composição centesimal e o conteúdo de amilose aparente. Os resultados da propriedade de pasta foram alterados, ocorrendo redução da temperatura de pasta, diminuição do tempo para ocorrência do pico viscosidade, redução nos valores de viscosidade máxima e viscosidade final e a tendência de retrogradação se tornou menos acentuada com o incremento das doses de irradiação. Foram detectadas diferenças no aspecto sensorial entre as amostras, sendo que a amostra irradiada com a dose de 1,0 kGy obteve maiores médias. Para os resultados da cor instrumental, foi observada diferença nos valores b*, indicando que o arroz sofreu mudanças de branco para amarelado com o aumento da dose de irradiação. O tratamento com dose de 1,0 kGy foi a melhor dose para atingir o objetivo do trabalho.

Sensibilidade de sementes de arroz (Oryza sativa L.) submetidas a poluentes químicos originários da atividade humana

A contaminação de áreas com poluentes químicos pode ocasionar estresse na maioria das plantas. Assim, a finalidade desta pesquisa foi analisar e descrever o efeito de poluentes na germinação e no vigor de sementes de arroz. Foi utilizada uma amostra de sementes de arroz cv. BR-IRGA 410, safra 2000/2001. As sementes foram embebidas por uma hora nos seguintes poluentes químicos: fenol (C6H6O), ácido bórico (H3BO3), cloreto de amônio (NH4Cl) e potássio fosfato monobásico (KH2PO4), nas concentrações de zero (controle); cinco; 10 e 15mg l-1. Logo após a embebição as sementes foram submetidas ao teste de germinação; primeira contagem da germinação; índice de velocidade de emergência das plântulas; emergência das plântulas em casa de vegetação; condutividade elétrica; comprimento da parte aérea e das raízes das plântulas e massa da matéria fresca e seca da parte aérea e raízes das plântulas. Dentre os poluentes químicos, nas concentrações testadas, o NH4Cl e o KH2PO4, foram os que mais afetaram a qualidade fisiológica das sementes de arroz, acarretando diminuição no vigor.

Performance of lowland rice seeds coated with dolomitic limestone and aluminum silicate

The objective of this study was to evaluate the performance of seeds of two cultivars of lowland rice (Oryza sativa L.), coated with dolomitic limestone and aluminum silicate. It was used a completely randomized experimental design, with the treatments arranged in a 4 X 2 factorial scheme [4 treatments: dolomitic limestone; dolomitic limestone + aluminum silicate; aluminum silicate, at the dosages of 50 g/100 kg of seeds; and control (without the products) X 2 cultivars: IRGA424 and IRGA 422 CL], totaling eight treatments with four replications each. The variables analyzed were: fresh and dry weights of aerial biomass; plant height; leaf area at 10, 20, and 30 days after emergence (DAE). The physiological quality of seeds was also assessed using tests of: seed emergence; first count of germination; emergence speed index; and field emergence. It was concluded that the coating of rice seeds with dolomitic limestone and aluminum silicate does not affect seed germination and field seedling emergence. Aluminum silicate used via seed coating on cultivar IRGA 424 promoted greater leaf area, after 20 DAE. The dolomitic limestone and the aluminum silicate used via seed coating generated plants with larger dry biomass, after 20 DAE, for the cultivar IRGA 422 CL.

Efecto de la inhibición de la trealasa por RNA antisentido sobre la tolerancia a sequía en arroz (Oryza sativa L.)

Tesis (Doctor en Ciencias con Especialidad en Biotecnología) UANL, 2010.

Utilisation by upland rice of plant residue- and fertiliser-phosphorus in two tropical acid soils

A dual isotopic technique was used to assess the effects of soil type, and residues of Gliricidia sepium, without and with added fertiliser-P on the utilisation of P. Upland rice (Oryza sativa) was grown for 70 days in two tropical acid soils of different P sorbing capacity and P status. Uniformly P-32-labelled soils were treated with inorganic fertiliser-P tagged with P-33, Gliricidia sepium residue applied at planting and 3 weeks earlier, and in a combination of fertiliser-P and Gliricidia applied at and 3 weeks before planting. There were significant responses of shoot and root weights, and total P uptake to Gliricidia- and/or fertiliser-P addition in the Ultisol (low P status) but not the Oxisol (high P status), suggesting that P in the latter soil was not yield limiting, despite the high standard P requirement. Similarly, incorporation of Gliricidia three weeks before planting further increased shoot weight only in the Ultisol. There were generally higher proportions, quantities and percent utilisations of the Gliricidia- P and fertiliser-P in the Ultisol than in the Oxisol. Gliricidia significantly increased the utilisation of fertiliser-P only in the Ultisol. However, early application of Gliricidia increased Gliricidia- P but not fertiliser-P utilisation in the Ultisol. Added fertiliser-P did not influence Gliricidia- P utilisation.

Global transcript analysis of rice leaf and seed using SAGE technology.

We have compiled two comprehensive gene expression profiles from mature leaf and immature seed tissue of rice (Oryza sativa ssp. japonica cultivar Nipponbare) using Serial Analysis of Gene Expression (SAGE) technology. Analysis revealed a total of 50 519 SAGE tags, corresponding to 15 131 unique transcripts. Of these, the large majority (approximately 70%) occur only once in both libraries. Unexpectedly, the most abundant transcript (approximately 3% of the total) in the leaf library was derived from a type 3 metallothionein gene. The overall frequency profiles of the abundant tag species from both tissues differ greatly and reveal seed tissue as exhibiting a non-typical pattern of gene expression characterized by an over abundance of a small number of transcripts coding for storage proteins. A high proportion ( approximately 80%) of the abundant tags (> or = 9) matched entries in our reference rice EST database, with many fewer matches for low abundant tags. Singleton transcripts that are common to both tissues were collated to generate a summary of low abundant transcripts that are expressed constitutively in rice tissues. Finally and most surprisingly, a significant number of tags were found to code for antisense transcripts, a finding that suggests a novel mechanism of gene regulation, and may have implications for the use of antisense constructs in transgenic technology.

Phenotyping parents of mapping populations of rice for heat tolerance during anthesis

Seed set of rice (Oryza sativa L.) is highly sensitive to short episodes of high temperature at anthesis events that are likely to be more frequent in future climates. Breeding for tolerance is therefore an essential component of adaptation to climate variability and change. Experiments were conducted in 2003 and 2004 at optimum (30 degrees C daytime) and high (35 and 38 degrees C) air temperature using parents of some prominent mapping populations (i) to determine whether there were differences in the daily flowering pattern and hence a potential heat avoidance mechanism, and (ii) to identify rice genotypes having true heat tolerance during anthesis, that is, high seed set in spikelets exposed to high temperature. Rice cultivar CG14 (O. glaberrima) reached peak anthesis earlier in the morning (1.5 h after dawn) under both control (30 degrees C) and high (38 degrees C) temperature conditions than O. sativa genotypes (>= 3 h after dawn). Exposure to high temperature (centered on the time of peak anthesis) for 6 h reduced spikelet fertility more than exposure for 2 h, and fertility was lower at 38 degrees C than at 35 degrees C. Genotypic ranking for spikelet fertility at 35 and 38 degrees C was highly correlated in both 2003 and 2004. Fertility was also highly correlated across years, suggesting a consistent and reproducible response of spikelet fertility to temperature. The check cultivar N22 was the most heat tolerant genotype (64-86% fertility at 38 degrees C) and cultivars Azucena and Moroberekan the most susceptible (<8%).