Production of bioactive diterpenoids in the Euphorbiaceae depends on evolutionarily conserved gene clusters

The Euphorbiaceae produce a diverse range of diterpenoids, many of which have pharmacological activities. These diterpenoids include ingenol mebutate, which is licensed for the treatment of a precancerous skin condition (actinic keratosis), and phorbol derivatives such as resiniferatoxin and prostratin, which are undergoing investigation for the treatment of severe pain and HIV, respectively. Despite the interest in these diterpenoids, their biosynthesis is poorly understood at present, with the only characterized step being the conversion of geranylgeranyl pyrophosphate into casbene. Here, we report a physical cluster of diterpenoid biosynthetic genes from castor (Ricinus communis), including casbene synthases and cytochrome P450s from the CYP726A subfamily. CYP726A14, CYP726A17, and CYP726A18 were able to catalyze 5-oxidation of casbene, a conserved oxidation step in the biosynthesis of this family of medicinally important diterpenoids. CYP726A16 catalyzed 7,8-epoxidation of 5-keto-casbene and CYP726A15 catalyzed 5-oxidation of neocembrene. Evidence of similar gene clustering was also found in two other Euphorbiaceae, including Euphorbia peplus, the source organism of ingenol mebutate. These results demonstrate conservation of gene clusters at the higher taxonomic level of the plant family and that this phenomenon could prove useful in further elucidating diterpenoid biosynthetic pathways.

Characterization of Polyurethane Resins by FTIR, TGA, and XRD

Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, Thermogravimetric Analysis, and X-ray Diffractometry have been used to investigate the rigid, semi rigid, and soft polyurethane (PU) forms, which were developed by the Group of Analytic Chemistry and Technology of Polymers - USF - Sao Carlos. The -NCO/-OH ratios were 0.6, 0.5, and 0.3% for rigid, semi rigid, and soft PUs, respectively, showing that different ratios cause differences in thermal behaviors and crystalline structures of the synthesized PU resins. (C) 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 115: 263-268, 2010

Estudo aerobiológico da cidade do Funchal: detecção bioquímica dos principais aeroalergénios polínicos

A abordagem da doença alérgica, nomeadamente da alergia respiratória, surge reforçada com o contributo da Aerobiologia no conhecimento, evolução e controlo da doença. Por seu turno, a caracterização bioquímica dos aeroalergénios de uma região pemite avaliar a sua composição e potencial alergénico, com particular interesse para espécies vegetais cuja introdução e/ou proximidade a áreas populacionais, potenciam o aparecimento ou o aumento de sensibilização a aeroalergénios. O trabalho apresentado nesta dissertação incidiu em duas vertentes de investigação distintas, porém complementares e interdependentes: numa primeira parte, no estudo da composição aerobiológica da atmosfera da cidade do Funchal no período 2002-2004 (Capítulo I), e numa segunda parte, na caracterização bioquímica dos alergénios polínicos mais frequentes detectados no referido período (Capítulo II). Assim, numa primeira parte, a monitorização aerobiológica (incluindo pólenes, esporos de fungos e demais partículas de origem biológica), foi realizada com um polinómetro do tipo volumétrico, tipo Hirst (Burkard). Os dados obtidos foram correlacionados com os parâmetros meteorológicos e avaliado o seu significado estatístico, permitindo antever a influência das variáveis ambientais em cada tipo particular de pólen e de fungo. Constataram-se algumas diferenças no conteúdo aerobiológico comparativamente ao restante território nacional. No espectro polínico dominaram as Poaceae e Urticaceae, plantas ornamentais (Asteraceae, Boraginaceae, Cupressaceae) e as representativas da faixa norte da cidade (Ericaceae, Myrtaceae e Pinaceae). Comparativamente a outras regiões do País, o espectro polínico foi no cômputo geral semelhante, embora se destaque para esta região, a expressividade do tipo Corylus no total polínico anual. A Primavera e o início de Verão, corresponderam às épocas de maior diversidade e concentração de pólenes. As diferenças encontradas no espectro polínico da cidade do Funchal são explicadas por variáveis intrínsecas desta região, tais como a composição vegetal, a localização da cidade, condições geo-climáticas inerentes, e a influência dos parâmetros meteorológicos, nomeadamente a temperatura e humidade relativa. Verificou-se a ocorrência de um maior número de pólenes quando a humidade se situa entre os 50 e 60 %, com a precipitação e a velocidade do vento a atingir valores mais baixos. A análise da variação intra-diurna observada revelou que há uma maior representação de pólenes entre as 11 e as 16 horas. Este estudo aerobiológico confere dados para o estabelecimento do primeiro calendário polínico da região e a definição de padrões de sazonalidade. Por seu turno, a fenologia dos principais tipos polínicos observados no Funchal permite definir um padrão anual de ocorrências polínicas. Relativamente à aeromicologia, verifica-se que, durante o período de estudo foram observados esporos de fungos sobretudo na Primavera (particularmente em Abril e Maio), início do Verão e no Outono. Os Deuteromicetes representaram a classe predominante, sendo Cladosporium o fungo mais abundante na atmosfera do Funchal, cujas concentrações mais elevadas ocorrem a humidades relativas de 40 a 70%. Tal como os pólenes, os esporos apresentam um dinâmica de variação intra-diurna particular: ocorreram em maior concentração entre as 13 e as 15 horas, surgindo igualmente nas primeiras horas da madrugada e da noite. O coberto vegetal do Funchal poderá afectar a aeromicologia local, na medida em que constitui um substrato importante para o crescimento de fungos, tal como as gramíneas que proliferam em quantidade e variedade ao longo de todo o ano. Constatou-se a existência de correlação entre a ocorrência de alguns esporos de fungos e taxa polínicos mais frequentes na atmosfera do Funchal. A análise de Spearman sugere a existência de correlação entre a ocorrência de Parietaria com a de Alternaria e Drechslera. Os esporos de fungos, incluindo esporos de fetos constituem uma fracção significativa das partículas na atmosfera do Funchal, sendo cerca de 11 vezes superior à dos pólenes. Na segunda parte do trabalho, o estudo bioquímico dos aeroalergénios polínicos implicou a optimização dos procedimentos de extracção, apurando-se três técnicas para a obtenção dos perfis proteicos de extractos de pólen desde a sua fonte natural. Esta análise permitiu detectar e identificar através das técnicas de SDS-PAGE-Imunoblotting, proteínas IgE específicas do pólen de plantas possivelmente relacionadas com a sensibilização alérgica. Em consonância com a monitorização aerobiológica, foram preparados extractos de pólen de 10 espécies de plantas. Os resultados em SDS-PAGE revelaram um elevado polimorfismo proteico em todos os extractos. Obtiveram-se extractos de pólen de 7 plantas acerca das quais não se conheciam estudos desta natureza: Acacia mearnsii, Avena barbata, Carduus squarrosus, Carlina salicifolia, Datura candida, Echium nervosum e Urtica membranosa. Por imunoblotting detectou-se no soro de dois pacientes IgE específica a proteínas de D. candida, com pesos moleculares entre 150,71 ± 0,05 e 58,92 ± 5,67 KDa. O soro de um deles reagiu igualmente com 5 alergénios de P. pinaster com 42,02 ± 0,05; 38,61 ± 0,46 ; 35,70 ± 7,78 ; 31,82 ± 2,11 e 27,45 ± 0,46 KDa. No soro de outro indivíduo foi detectada IgE específica para uma proteína de A. mearnsii com 66,66 ± 0,13 KDa, e outra de C. squarrosus,de 67,53 ± 0,29 KDa. É de destacar a sensibilidade e fiabilidade da técnica de Imunoblotting, e o interesse em incluila na metodologia de diagnóstico complementar da alergia respiratória. A ampla difusão de espécies como Ricinus communis, Urtica spp. ou A. mearnsii e sua proximidade à presença humana, reforçam, por um lado, a importância da vigilância aerobiológica, e por outro lado, requer uma definição do seu carácter alergénico para a população desta região.

Estudo morfométrico comparativo de 58 populações brasileiras de Rotylenchulus reniformis (Nemata: Rotylenchulinae)

Foram recuperadas 58 populações de Rotylenchulus reniformis de amostras de solo e raízes de diferentes culturas e inoculadas em plantas de algodoeiro (Gossypium hirsutum) cv. COODETEC 402 e de mamona (Ricinus communis), mantidas em vasos de argila em casa de vegetação do Departamento de Fitossanidade da UNESP/FCAV, Campus de Jaboticabal - São Paulo. Foi realizado estudo morfométrico comparativo das populações ao microscópio óptico composto, seguido da ordenação das populações segundo análises multivariadas de agrupamento e de componentes principais. Foram avaliadas 11 variáveis morfométricas em dez fêmeas jovens de cada população e sete variáveis derivadas. A amplitude de variação de caracteres morfométricos em populações brasileiras desse nematóide tais como, comprimento do estilete, V e forma da cauda, é maior que em populações da mesma espécie de outras regiões do mundo. Os dados obtidos confirmam que o comprimento do estilete, presença de machos e V são suficientes para identificação de R. reniformis e que esta é a espécie do grupo predominante nos agroecossistemas brasileiros.

Biodiesel de mamona no diesel interior e metropolitano em trator agrícola

A demanda de recursos energéticos pelos sistemas de produção, aliada à escassez dos combustíveis fósseis, tem motivado a produção do Biodiesel, que é um combustível obtido de fontes renováveis. O objetivo deste trabalho foi realizar dois ensaios: o primeiro dinâmico, para avaliar o desempenho operacional utilizando como parâmetro o consumo de combustível, e o segundo, estático, para mensurar a opacidade da fumaça (material particulado) do motor de um trator agrícola, operando com diesel metropolitano e interior misturados ao Biodiesel de mamona, em sete proporções. O trabalho foi conduzido no Departamento de Engenharia Rural da UNESP/Jaboticabal - SP. Os resultados mostraram que o tipo de diesel influenciou no consumo de combustível e na opacidade da fumaça, sendo o diesel metropolitano de melhor qualidade; observou-se, também, que à medida que a proporção de Biodiesel aumentou, o mesmo ocorreu para o consumo de combustível; entretanto, a opacidade da fumaça reduziu com o acréscimo de Biodiesel até B75.

Associação do óleo de mamona com Beauveria bassiana no controle da traça-das-crucíferas

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência, a estabilidade, a forma de aplicação e a compatibilidade do óleo de mamona com o fungo entomopatogênico Beauveria bassiana no controle da traça-das-crucíferas, Plutella xylostella. No primeiro experimento, foram avaliadas a eficiência, a estabilidade após 70 dias de armazenamento e a forma de aplicação do óleo de mamona. No segundo experimento, foi avaliada a compatibilidade do óleo de mamona com B. bassiana. A atividade inseticida do óleo de mamona é instável ao longo do tempo. O óleo de mamona é compatível com B. bassiana no controle de P. xylostella.

Dispersion of Seeds of Tree Species by the Leaf-Cutting Ant Acromyrmex subterraneus molestans (Hymenoptera: Formicidae) in Vicosa, Minas Gerais State, Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito de épocas de colheita e período de repouso pós-colheita sobre as características físicas de frutos e sementes de mamoneira

This study aimed to assess the effect of harvesting times and of post-harvest resting period on physical characteristics of fruits and seeds of castor bean (AL Guarany 2002 genotype) and to verify if theses characteristics could be used to identify the ideal harvest time. Nine times of raceme harvest were assessed from 30 to the 142 days after anthesis (DAA) at fourteen days intervals, and four conditions of resting; (without and with seven days of resting period of seeds extracted (bare), from fruits and fixed to the racemes). It was evaluated water content, seed thickness, and length, width, and weight of fresh fruits and seeds, and seedling emergence in sand. The statistical design was completely randomized with four replications. The harvest times and the post-harvest rest period affected the physical characteristics of fruits and seeds of castor bean but none of these have proved to be effective in the identification of the ideal harvest time.

Teste de condutividade elétrica para sementes de mamoneira

The aim was to study the efficiency of electrical conductivity test in evaluating the quality of castor seeds. Emergence of seedlings was evaluated in the field, with five seed lots of cv. AL Guarany 2002. The seeds were submitted to the following tests: germination; first count of germination; accelerated aging (45 degrees C by 24 to 100% UR), emergence of seedlings in the field, rate of speed of development of seedlings and electrical conductivity, testing the periods (2, 4, 6, 8 and 24 hours) and the number of seeds (25,50 and 75) in 75ml of distilled water conditioning to 25 degrees C. A completely randomized design was used. The averages were compared by the Tukey test at 5%. The mean laboratory and field test data were correlated. Electrical conductivity test for 4 hours with 25 seeds and 6 hours with 50 seeds, and the rate of speed emergency proved efficient in the selection of lots vigor by providing information equivalent to the emergence of seedlings in the field.

Cultivares de mamoneira e adubação nitrogenada na formação de mudas

Objetivou-se com este trabalho avaliar a influência de nitrogênio no desenvolvimento de mudas de cultivares de mamona. O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação, no Setor de Cafeicultura do Departamento de Agricultura da UFLA, Lavras, Estado de Minas Gerais, utilizando-se quatro doses de nitrogênio N (0, 150, 300 e 450 mg kg-1 de substrato) em três cultivares de mamona (AL-Guarani, Nordestina e Mirante-10). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com três repetições e duas plantas por parcela. Foram avaliados parâmetros referentes ao crescimento das mudas. de acordo com os resultados obtidos, a aplicação de nitrogênio prejudicou o crescimento das mudas em todas as cultivares avaliadas. A cultivar Mirante-10 destacou-se das demais.

Correlações genotípicas, fenotípicas e ambientais entre caracteres de mamoneira

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desempenho da mamoneira IAC 2028 em função do espaçamento entre fileiras e população de plantas na safrinha

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Espaçamento e população de plantas de mamoneira de porte baixo para colheita mecanizada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do espaçamento entre fileiras e da população de plantas sobre a produtividade e outras características agronômicas da mamoneira de porte baixo, para a colheita mecanizada, na safra de verão. O experimento foi realizado durante os anos agrícolas 2007/2008 e 2008/2009, em um Latossolo Vermelho distroférrico, em Botucatu, SP, com uso da cultivar FCA-PB. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por quatro espaçamentos entre fileiras (0,45, 0,60, 0,75 e 0,90m), e as subparcelas por quatro populações iniciais de plantas (25.000, 40.000, 55.000 e 70.000 plantas por hectare). O aumento da população de plantas, independentemente do espaçamento entre fileiras, diminuiu a sobrevivência de plantas, o diâmetro do caule, o número de racemos por planta e de frutos por racemo. As maiores produtividades de grãos e de óleo da cultivar FCA-PB são obtidas com populações iniciais entre 55.000 e 70.000 plantas por hectare, nos espaçamentos entre fileiras de 0,45 a 0,75 m.

Possibilidade de aplicação de misturas de herbicidas de ação total com Jato dirigido em mamoneira de porte anão

Com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação em jato dirigido com e sem proteção do bico de pulverização através de chapéu-de-napoleão para misturas de herbicidas de ação total na cultura da mamoneira de porte anão, na safra 2004/2005, um experimento foi conduzido no município de Garça-SP, utilizando-se o híbrido Lyra e espaçamento de 1,0 x 0,5 m. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com tratamentos em esquema fatorial 2 x 10, com quatro repetições, em que o primeiro fator representou a forma de aplicação de jato dirigido com e sem uso de chapéu-de-napoleão e o segundo os herbicidas: glyphosate (0,72 kg ha-1); glyphosate + 2,4-D (0,72 + 0,35 kg ha-1); glyphosate + flumioxazin (0,72 + 0,025 kg ha-1); glyphosate + carfentrazone-ethyl (0,72 + 0,016 kg ha-1); glyphosate + diuron (0,72 + 0,75 kg ha-1); MSMA + diuron (1,44+ 0,75 kg ha-1); paraquat + diuron (0,9 kg ha-1); paraquat + diquat (0,20 + 0,20 kg ha-1); paraquat + bentazon (0,40 + 0,48 kg ha-1); e testemunha capinada. A aplicação dos herbicidas foi feita em pós-emergência das plantas daninhas, nas entrelinhas da cultura, utilizando-se pulverizador costal pressurizado com CO2, com uma ponta XR 8002-VS para o uso de chapéu-de-napoleão e duas pontas XR 11002-VS, espaçadas de 50 cm, para condição sem proteção, ambas com consumo de calda equivalente a 200 L ha-1. O herbicida glyphosate e as misturas de paraquat + bentazon, glyphosate + 2,4-D e paraquat + diquat proporcionaram os maiores níveis de produtividade da mamoneira Lyra quando aplicados em jato dirigido e com auxílio de chapéu-de-napoleão. As misturas paraquat + bentazon (0,40 + 0,48 kg ha-1) e paraquat + diquat (0,20 + 0,20 kg ha-1) demonstraram ser as mais indicadas para aplicação em jato dirigido com proteção do bico de pulverização.

Pré-condicionamento das sementes de mamoneira para o teste de tetrazólio

Preconditioning of castor bean seeds for the tetrazolium test. This research had the objective of standardizing the methodology for preconditioning of castor bean (Ricinus communis L.) seeds for the evaluation of their physiological potential by the tetrazolium test. The evaluated seed preconditioning methods were: seeds with coat between moist paper towel at 30, 35 and 40 degrees C for 6, 8, 10, 12, 14, 16 and 18 hours; and seeds without coat between moist paper towel; and seeds with coat immersed in water, at 25, 30, 35 and 40 degrees C for 1, 2, 3, 4, 5 and 6 hours. After preconditioning, the seed coat was removed, the seeds were cut lengthwise, and immersed in tetrazolium solution at a concentration of 0.2% for 120 minutes at 35 degrees C. The seeds' germination percentage, moisture content before and after preconditioning, and staining uniformity after the tetrazolium were evaluated. The statistical design was completely randomized, and the means comparisons were accomplished by the Tukey test at 0.05 level of probability. It was concluded that castor bean seeds should be preconditioned with coat between moist paper towel at 35 degrees C for 12 hours, so that the results of the tetrazolium test will be similar to those obtained in the germination test.