Importance of sequences adjacent to the terminal tripeptide in the import of a peroxisomal Candida tropicalis protein in plant peroxisomes.

The peroxisome targeting signal (PTS) required for import of the rat acyl-CoA oxidase (AOX; EC 1.3.3.6) and the Candida tropicalis multifunctional protein (MFP) in plant peroxisomes was assessed in transgenic Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. The native rat AOX accumulated in peroxisomes in A. thaliana cotyledons and targeting was dependent on the presence of the C-terminal tripeptide S-K-L. In contrast, the native C. tropicalis MFP, containing the consensus PTS sequence A-K-I was not targeted to plant peroxisomes. Modification of the carboxy terminus to the S-K-L tripeptide also failed to deliver the MFP to peroxisomes while addition of the last 34 amino acids of the Brassica napus isocitrate lyase, containing the terminal tripeptide S-R-M, enabled import of the fusion protein into peroxisomes. These results underline the influence of the amino acids adjacent to the terminal tripeptide of the C. tropicalis MFP on peroxisomal targeting, even in the context of a protein having a consensus PTS sequence S-K-L.

A metapopulation model for the introgression from genetically modified plants into their wild relatives

Most models on introgression from genetically modified (GM) plants have focused on small spatial scales, modelling gene flow from a field containing GM plants into a single adjacent population of a wild relative. Here, we present a model to study the effect of introgression from multiple plantations into the whole metapopulation of the wild relative. The most important result of the model is that even very low levels of introgression and selection can lead to a high probability that the transgene goes to fixation in the metapopulation. Furthermore, the overall frequency of the transgene in the metapopulation, after a certain number of generations of introgression, depends on the population dynamics. If there is a high rate of migration or a high rate of population turnover, the overall transgene frequency is much higher than with lower rates. However, under an island model of population structure, this increased frequency has only a very small effect on the probability of fixation of the transgene. Considering these results, studies on the potential ecological risks of introgression from GM plants should look not only at the rate of introgression and selection acting on the transgene, but also at the metapopulation dynamics of the wild relative.

Production of polyesters in transgenic plants.

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are bacterial polyesters having the properties of biodegradable thermoplastics and elastomers. Synthesis of PHAs has been demonstrated in transgenic plants. Both polyhydroxybutyrate and the co-polymer poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) have been synthesized in the plastids of Arabidopsis thaliana and Brassica napus. Furthermore, a range of medium-chain-length PHAs has also been produced in plant peroxisomes. Development of agricultural crops to produce PHA on a large scale and at low cost will be a challenging task requiring a coordinated and stable expression of several genes. Novel extraction methods designed to maximize the use of harvested plants for PHA, oil, carbohydrate, and feed production will be needed. In addition to their use as plastics, PHAs can also be used to modify fiber properties in plants such as cotton. Furthermore, PHA can be exploited as a novel tool to study the carbon flux through various metabolic pathways, such as the fatty acid beta-oxidation cycle.

A linkage map of spring turnip rape based on RFLP and RAPD markers

Selostus: RAPD- ja RFLP-markkereista koostuva rypsin kytkentäkartta

Efeitos da solarização do solo na densidade populacional da tiririca e na produtividade de hortaliças sob manejo orgânico

Foi conduzido um ensaio de campo em Seropédica, Estado do Rio de Janeiro, para avaliar o efeito da solarização do solo na população infestante de tiririca (Cyperus rotundus) e na produtividade de hortaliças submetidas a manejo orgânico. A solarização correspondeu à cobertura do solo com polietileno transparente (50 mim) por um período de 210 dias. Houve um aumento da temperatura média da camada superficial do solo (0-10 cm) da ordem de 23%, em relação ao das parcelas não-solarizadas. Após a retirada do plástico, cultivaram-se: cenoura (Daucus carota 'Brasília'), repolho (Brassica oleracea var. capitata 'Astrus'), beterraba (Beta vulgaris 'Tall Top Early Wonder') e vagem-anã (Phaseolus vulgaris 'Alessa'). Em termos gerais, a solarização reduziu em 59% a reinfestação pela tiririca. Nas parcelas solarizadas, houve significativo incremento das produtividades de cenoura (28%), vagem (32%), beterraba (37%) e repolho (34%). A fixação biológica do nitrogênio, a julgar pela nodulação da vagem, não foi afetada pela solarização, mas a população de nematóides do solo sofreu considerável redução.

Avaliação de biossólido de águas servidas domiciliares como adubo em couve

O objetivo deste trabalho foi avaliar o biossólido e proveniente da estação de tratamento de águas servidas domiciliares, como adubo no cultivo da couve (Brassica oleraceae var. acephala, grupo Georgia). O trabalho foi em delineamento de blocos ao acaso, com três tratamentos de adubação, esterco bovino, biossólido e uréia, com quatro repetições. Amostras de solo de cada tratamento foram analisadas quanto a parâmetros químicos, microbiológicos e parasitológicos. Os níveis de metais pesados encontravam-se abaixo dos permitidos pela legislação internacional. Após 54 dias da incorporação do biossólido ao solo, os coliformes fecais eram praticamente nulos e, a partir dos 60 dias, não foram mais encontradas amostras positivas com ovos de helmintos, apesar do alto grau de contaminação inicial. As plantas adubadas com biossólido, na maior dose, comparadas ao esterco, apresentaram maior produtividade e menores teores de N total nas folhas. O biossólido foi classificado como B, pela concentração de coliformes fecais apresentada, tornando-o impróprio para aplicação em culturas de contato primário como as hortaliças. Os resultados indicam a importância de selecionar indicadores de sanidade que permitam o uso seguro deste adubo.

Caracterização morfocultural, biossíntese de autoindutor e formação de biofilme por rizobactérias de hortaliças

O objetivo deste trabalho foi caracterizar e agrupar rizobactérias, isoladas de hortaliças, quanto à morfologia cultural, riqueza e diversidade e avaliar a biossíntese de autoindutores N-acil lactonas homoserinas (ALH) e a capacidade de formação de biofilmes. Sete estirpes também foram avaliadas quanto ao potencial de promoção de crescimento de Brassica oleraceae var. acephala em casa de vegetação. Para verificar a produção de ALH, foram realizados ensaios com Agrobacterium tumefaciens estirpe NT1 como sistema repórter. A formação de biofilme foi avaliada pelo cultivo do isolado em meio líquido. A promoção do crescimento foi avaliada após inoculação das estirpes em plantas de couve-de-folha pela determinação da produção de massa de matérias fresca e seca. A maior diversidade morfocultural foi encontrada entre as estirpes isoladas de couve-de-folha. De um total de 112 estirpes testadas, 13% foram positivas quanto à produção de ALH; de 91 estirpes, 96% foram capazes de formar biofilmes; e de 79 estirpes, 11% foram positivas para ambas as características. Foram observadas diferenças significativas na massa de matéria seca das raízes com inoculação de 10(9) UFC mL-1 da estirpe R142, que incrementou em 55% a massa de matéria seca das raízes de couve, em relação ao controle. Não há relação entre a capacidade de formar biofilme e a detecção de ALH produzidos pelas rizobactérias avaliadas.

Aclimatação ao frio e dano por geada em canola

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da aclimatação ao frio sobre o dano causado pela geada em diferentes estádios fenológicos de genótipos de canola. Foram realizados cinco experimentos em ambiente controlado, em 2006, 2007 e 2008. Os fatores avaliados foram: genótipos, aclimatação (com; sem), intensidades de geada, estádios de desenvolvimento de plantas, regimes de aclimatação e regimes de geada. As variáveis avaliadas foram: queima de folhas, massa de matéria seca, estatura de plantas, duração de subperíodo, componentes de rendimento e rendimento de grãos. A aclimatação ao frio, antes da geada, resultou em menor queima de folhas e maior massa de matéria seca, em comparação a plantas não aclimatadas. As geadas foram prejudiciais a partir de -6°C no início do ciclo de desenvolvimento, principalmente em plantas não aclimatadas, e a partir de -4ºC na floração, com redução do número de síliquas e do número de grãos por síliqua. A aclimatação após as geadas não contribuiu para a tolerância da canola a esse evento. Geadas consecutivas não acarretaram maior prejuízo à canola. A aclimatação de plantas de canola antes da geada reduz os danos, principalmente quando a geada ocorre no início do desenvolvimento das plantas.

Genotype by environment interaction for seed yield per plant in rapeseed using AMMI model

The objective of this study was to assess genotype by environment interaction for seed yield per plant in rapeseed cultivars grown in Northern Serbia by the AMMI (additive main effects and multiplicative interaction) model. The study comprised 19 rapeseed genotypes, analyzed in seven years through field trials arranged in a randomized complete block design, with three replicates. Seed yield per plant of the tested cultivars varied from 1.82 to 19.47 g throughout the seven seasons, with an average of 7.41 g. In the variance analysis, 72.49% of the total yield variation was explained by environment, 7.71% by differences between genotypes, and 19.09% by genotype by environment interaction. On the biplot, cultivars with high yield genetic potential had positive correlation with the seasons with optimal growing conditions, while the cultivars with lower yield potential were correlated to the years with unfavorable conditions. Seed yield per plant is highly influenced by environmental factors, which indicates the adaptability of specific genotypes to specific seasons.

Arranjo de plantas na expressão dos componentes da produtividade de grãos de canola

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do arranjo de plantas nos componentes diretos da produtividade de grãos e na produção final em canola, com uso de híbridos de diferentes ciclos de desenvolvimento. Foram realizados três experimentos com espaçamento entre linhas de 0,20, 0,40 e 0,60 m, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições para cada ano de cultivo (2008 e 2009), genótipo (Hyola 432 e Hyola 61) e densidade de plantas (20, 40, 60 e 80 plantas por metro quadrado). Hyola 432 apresentou maior produção de grãos em comparação a Hyola 61, independentemente do ano e da densidade de cultivo. Os efeitos do ano de cultivo influenciaram mais a produção e os componentes da produtividade de grãos do que o potencial genético da cultivar e a densidade de cultivo. O ajuste da densidade de plantas em canola é alterado pelo genótipo e pelo ano de cultivo.

Herdabilidade e correlação fenotípica de caracteres relacionadosà produtividade de grãos e à morfologia da canola

O objetivo deste trabalho foi estimar a herdabilidade e avaliar a correlação fenotípica entre caracteres de canola (Brassica napus) relacionados à produtividade de grãos e à arquitetura de plantas. Foram realizados três experimentos, com espaçamento entre linhas de 0,20, 0,40 e 0,60 m. Durante dois anos de cultivo (2008 e 2009), os genótipos 'Hyola 432' e 'Hyola 61' foram avaliados em quatro densidades de plantio (20, 40, 60 e 80 plantas por metro quadrado), em cada experimento. Empregou-se o delineamento de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2x2x4 (anos x genótipos x densidades), com quatro repetições. Foram avaliados componentes ligados à produção (produtividade de grãos por área e por planta, número de síliquas por planta, número de grãos por síliqua e por planta, e massa de síliqua) e à morfologia da canola (comprimento de síliqua, número de ramos secundários, altura de inserção do ramo secundário, comprimento de ramo e número de ramos terciários). A produtividade de grãos por área e por planta apresenta maior herdabilidade no menor espaçamento entre linhas. O número de síliquas e o de grãos por planta são os componentes de produção com maior correlação direta e positiva com a produtividade de grãos.

Synthesis of polyhydroxyalkanoate in the peroxisome of Saccharomyces cerevisiae by using intermediates of fatty acid beta-oxidation.

Medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polyesters having properties of biodegradable thermoplastics and elastomers that are naturally produced by a variety of pseudomonads. Saccharomyces cerevisiae was transformed with the Pseudomonas aeruginosa PHAC1 synthase modified for peroxisome targeting by the addition of the carboxyl 34 amino acids from the Brassica napus isocitrate lyase. The PHAC1 gene was put under the control of the promoter of the catalase A gene. PHA synthase expression and PHA accumulation were found in recombinant S. cerevisiae growing in media containing fatty acids. PHA containing even-chain monomers from 6 to 14 carbons was found in recombinant yeast grown on oleic acid, while odd-chain monomers from 5 to 15 carbons were found in PHA from yeast grown on heptadecenoic acid. The maximum amount of PHA accumulated was 0.45% of the dry weight. Transmission electron microscopy of recombinant yeast grown on oleic acid revealed the presence of numerous PHA inclusions found within membrane-bound organelles. Together, these data show that S. cerevisiae expressing a peroxisomal PHA synthase produces PHA in the peroxisome using the 3-hydroxyacyl coenzyme A intermediates of the beta-oxidation of fatty acids present in the media. S. cerevisiae can thus be used as a powerful model system to learn how fatty acid metabolism can be modified in order to synthesize high amounts of PHA in eukaryotes, including plants.

Desempenho agronômico e variabilidade genética em genótipos de couve

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho agronômico de acessos de couve e estimar os parâmetros genéticos e a correlação entre características de interesse para o melhoramento. O experimento foi realizado em delineamento de blocos ao acaso, com 30 genótipos de couve, entre os quais, três cultivares comerciais, de diferentes empresas. Foram utilizadas quatro repetições, com cinco indivíduos por parcela. Verificou-se variabilidade genética entre os genótipos, com predominância dos efeitos genéticos sobre os ambientais, o que indica a possibilidade de se obterem ganhos genéticos representativos com o melhoramento. As características importantes para o melhoramento da espécie foram: comprimento e largura de folha, diâmetro de pecíolo, área foliar, altura de planta, número de brotações e massa de folhas secas. Os genótipos comerciais apresentaram menor área foliar, massa de matéria seca de folhas, altura de planta, comprimento e largura de folha, comprimento de pecíolo, e número de brotações e de folhas comerciais.

Dinâmica floral e abortamento de flores em híbridos de canola e mostarda castanha

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica floral e determinar o índice de abortamento de flores de híbridos de canola (Brassica napus) e de mostarda castanha (Brassica juncea), bem como determinar suas relações com as condições meteorológicas do Sul do Brasil. Durante a floração, dez híbridos de canola e dois de mostarda foram avaliados a cada três dias quanto ao número de flores abertas, de síliquas e de flores abortadas. O número acumulado e relativo de flores foi usado para avaliação da dinâmica floral. A relação desses números com a soma térmica acumulada durante a floração foi determinada por meio de modelo logístico. A partir dos coeficientes desse modelo, identificaram-se grupos de genótipos com diferentes taxas de emissão de flores. O abortamento de flores entre híbridos variou de 10,53 a 45,96% e correlacionou-se com a temperatura e a demanda evaporativa da atmosfera. Genótipos com maiores tempos térmicos entre o período de máxima emissão de flores e o final da floração geralmente apresentam maiores percentagens de abortamento de flores. O ajuste dos dados de emissão de flores aos de soma térmica do período da floração, por meio de modelo logístico, permite simular a dinâmica floral de híbridos de canola e mostarda castanha.

Filocrono e número de folhas da canola em diferentes condições ambientais

O objetivo deste trabalho foi determinar o número de folhas e o filocrono de genótipos de canola, em resposta a variações térmicas associadas com datas de semeadura. Foram realizados dois experimentos, em delineamento de blocos ao acaso, com arranjo fatorial de genótipos por datas de semeadura (5x2, em 2009, e 2x3 em 2010) e quatro repetições. O número de folhas do caule principal e do primeiro ramo foi determinado três vezes por semana. O filocrono foi estimado pelo inverso do coeficiente angular entre a soma térmica e o número de folhas, para os subperíodos da roseta e do alongamento do caule. O número de folhas no caule variou de 11,5 a 16,4; nos ramos, este número foi, em média, 70% menor. O número de folhas no caule foi maior em semeaduras precoces, e o inverso ocorreu no ramo. O filocrono foi maior no subperíodo da roseta e variou entre 21,4 e 52,9 graus-dia por folha conforme o genótipo e a data de semeadura. Semeaduras tardias aumentaram o filocrono. Genótipos de ciclo precoce apresentam número de folhas e filocrono menores que genótipos de ciclo médio ou longo, e a variabilidade entre os genótipos acentua-se em semeaduras tardias.