Patterns of variation within self-incompatibility loci

Diverse self-incompatibility (SI) mechanisms permit flowering plants to inhibit fertilization by pollen that express specificities in common with the pistil. Characteristic of at least two model systems is greatly reduced recombination across large genomic tracts surrounding the S-locus, which regulates SI. In three angiosperm families, including the Solanaceae, the gene that controls the expression of gametophytic SI in the pistil encodes a ribonuclease (S-RNase). The gene that controls pollen SI expression is currently unknown, although several candidates have recently been proposed. Although each candidate shows a high level of polymorphism and complete allelic disequilibrium with the S-RNase gene, such properties may merely reflect tight linkage to the S-locus, irrespective of any functional role in SI. We analyzed the magnitude and nature of nucleotide variation, with the objective of distinguishing likely candidates for regulators of SI from other genes embedded in the S-locus region. We studied the S-RNase gene of the Solanaceae and 48A, a candidate for the pollen gene in this system, and we also conducted a parallel analysis of the regulators of sporophytic SI in Brassica, a system in which both the pistil and pollen genes are known. Although the pattern of variation shown by the pollen gene of the Brassica system is consistent with its role as a determinant of pollen specificity, that of 48A departs from expectation. Our analysis further suggests that recombination between 48A and S-RNase may have occurred during the interval spanned by the gene genealogy, another indication that 48A may not regulate SI expression in pollen.

Biosynthesis and insecticidal properties of plant cyclotides: The cyclic knotted proteins from Oldenlandia affinis

Several members of the Rubiaceae and Violaceae families produce a series of cycloticles or macrocyclic peptides of 29-31 amino acids with an embedded cystine knot. We aim to understand the mechanism of synthesis of cyclic peptides in plants and have isolated a cDNA clone that encodes the cyclotide kalata Ell as well as three other clones for related cycloticles from the African plant Olden-landia affinis. The cDNA clones encode prepropeptides with a 20-aa signal sequence, an N-terminal prosequence of 46-68 amino acids and one, two, or three cyclotide domains separated by regions of about 25 aa. The corresponding cycloticles have been isolated from plant material, indicating that the cyclotide domains are excised and cyclized from all four predicted precursor proteins. The exact processing site is likely to lie on the N-terminal side of the strongly conserved GlyLeuPro or SerLeuPro sequence that flanks both sides of the cyclotide domain. Cyclotides have previously been assigned an antimicrobial function; here we describe a potent inhibitory effect on the growth and development of larvae from the Lepidopteran species Helicoverpa punctigera.

Structure and function of plant toxins (with emphasis on cystine knot toxins)

Plant toxins are substances produced and secreted by plants to defend themselves against predators. In a broad sense, this includes all substances that have a toxic effect on targeted organisms, whether they are microbes, other plants, insects, or higher animals. Plant toxins have a diverse range of structures, from small organic molecules through to proteins. This review gives an overview of the various classes of plant toxins but focuses on an interesting class of protein-based plant toxins containing a cystine knot motif. This structural motif confers exceptional stability on proteins containing it and is associated with a wide range of biological activities. The biological activities and structural stability offer many potential applications in the pharmaceutical and agricultural fields. One particularly exciting prospect is in the use of protein-based plant toxins as molecular scaffolds for displaying pharmaceutically important bioactivities. Future applications of plant toxins are likely to involve genetic engineering techniques and molecular pharming approaches.

Qualidade fisiológica de sementes e diversidade genética de maracujazeiros cultivados em diferentes altitudes no Espírito Santo

O maracujazeiro pertence à família Passifloraceae e ao gênero Passiflora que é o mais importante economicamente. Altitudes entre 100 a 900 m são indicadas para o plantio do maracujazeiro e estudos sobre localizações geográficas distintas possibilitam expressões do genótipo, influenciadas pelas condições ambientais. O gradiente altitudinal influencia a distribuição da variação genética dentro e entre populações de plantas e a diversidade genética muda com a altitude. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade fisiológica de sementes e a diversidade genética de maracujazeiros cultivados em diferentes altitudes do Espírito Santo. Para avaliação da qualidade fisiológica das sementes, os frutos de Passiflora spp. maduros foram colhidos em pomares localizados em altitudes baixa (0-100 m), média (>100 até 600 m) e alta (>600 m) de diferentes municípios do Espírito Santo. Os tratamentos pré-germinativos nas sementes foram: T1- escarificação física, feita manualmente com lixa d´água nº 120; T2- tratamento com ácido giberélico (GA3) na concentração de 500 mg L-1 com embebição por 24 horas e T3- sementes sem escarificação realizados nas sementes em laboratório e em casa de vegetação. Foi avaliado o envelhecimento acelerado tradicional, envelhecimento acelerado com saturação salina e deterioração controlada em sementes de maracujá amarelo sem escarificação localizado em alta altitude e as condições que apresentaram menor deterioração das sementes para aplicação às demais espécies e altitudes com os respectivos tratamentos pré-germinativos que apresentaram maiores valores de germinação e vigor em laboratório e em casa de vegetação. Assim, para as sementes do maracujá amarelo utilizou-se o tratamento sem escarificação, para sementes de maracujá roxo, a escarificação física e para as sementes de maracujá doce, o tratamento com ácido giberélico. O teste de envelhecimento acelerado com saturação salina a 43 ºC por 72 horas e deterioração controlada a 25% de umidade expostas por 24 horas diferencia as espécies nas diferentes altitudes. Sementes de maracujá amarelo e sementes localizadas em alta altitude apresentam qualidade fisiológica superior. Para a avaliação da diversidade genética foram utilizadas folhas jovens de cinco plantas matrizes de Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener, P. edulis Sims e P. alata Curtis cultivadas em três altitudes (baixa, média e alta) do Espírito Santo. Para SSR foi encontrado baixo número de alelos, alta heterozigosidade esperada e altos valores de PIC e para a análise ISSR detectou um elevado número de bandas por primer e alto polimorfismo. Há maior similaridade genética entre P. edulis f. flavicarpa Deg. e P. edulis. Passiflora alata apresenta maior distância genética em relação às espécies. As populações de baixa altitude se diferenciam das demais independente da espécie e do marcador utilizado.

Desenvolvimento do maracujá doce em Viçosa, Minas Gerais

Foram avaliadas as mudanças físicas, químicas e fisiológicas ocorridas durante o desenvolvimento do maracujá doce, da antese até o completo amadurecimento na planta. Os frutos apresentaram formato ligeiramente oblongo, padrão de desenvolvimento sigmoidal simples e padrão climatérico para a respiração. O desenvolvimento do fruto foi dividido em três fases: divisão celular até 4,70 dias após a antese (daa), expansão celular de 4,70 daa até 28,94 daa e maturação, de 28,94 daa a 91 daa. Na primeira fase, há pouco incremento nas dimensões do fruto, altas taxas respiratórias, crescimento acelerado da espessura do pericarpo e coloração do pericarpo verde-claro. Na fase seguinte, há intenso desenvolvimento das dimensões do fruto, ganho acelerado de massa da matéria fresca e coloração do pericarpo verde-intenso. Na terceira fase, há tendência à estabilização das dimensões, desenvolvimento de polpa acentuado, o teor de sólidos solúveis aumenta, os teores de vitamina C e acidez titulável diminuem. O pico do climatério foi registrado aos 63 daa. No último dia de avaliação, aos 91 daa, a polpa (suco + sementes) representava 24,46% da massa da matéria fresca total do fruto, o pericarpo respondia por 74,10% e as sementes isoladas, por 3,14%.

Estimação da área foliar por método não destrutivo, utilizando medidas lineares das folhas de espécies de Passiflora

Objetivou-se, com este trabalho, desenvolver uma equação confiável, que possibilite calcular a área foliar de forma rápida e não destrutiva, utilizando medidas lineares da folha, para as diferentes espécies de Passiflora (P. alata, P. coccinea, P. gibertii, P. ligularis, P. misera, P. mucronata, P. nitida, P. setacea). Foram coletadas trezentas folhas, de diferentes tamanhos, de cada espécie. Realizaram-se análises de regressão da área foliar versus comprimento da nervura principal, maior largura da folha e o produto destas. A área foliar foi medida com um dispositivo de medição automática e as medidas lineares foram determinadas utilizando-se régua. O modelo linear escolhido, para todas as espécies, foi o que utiliza o produto das variáveis independentes, por apresentar maior coeficiente de determinação (R²) e maior significância do coeficiente de regressão. Os modelos apresentaram coeficiente de determinação ajustado superior a 0,927 e índice de desempenho ótimo, segundo a classificação de Camargo e Sentelhas. No processo de validação do modelo, mostrou-se que a correlação da área foliar medida com a área foliar observada foi muito alta. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que a área foliar das espécies de Passifloras podem ser preditas, usando-se as determinações do comprimento e da largura das folhas.

Algumas propriedades farmacológicas de extratos de plantas do nordeste brasileiro

Extratos hidroalcoólicos de plantas do Nordeste brasileiro foram testados nas preparações reto abdominal de sapo, duodeno isolado de coelho, coração isolado de anfíbio e útero isolado de rata. As seguintes plantas foram consideradas inativas: Marmeleirinho (Croton sp-33), Azeitona (Eugenia jambolana), Pimenta de macaco (Piper sp-06), Imburana de espinho (Bursera leptophilococos), Espirro (Siperuna guianensis), Araticum (Annona careacea) e Hyptis sp. No tocante aos que se apresentam ativos destacam-se Jurema (Mimosa acutistipula), canafístula de boi (Pithecolobium multiflorum) Castanha de burro (Dipterix alata), Goiabeira (Psidium guajava), Flamboyan (Delonix regia) e Capim cidreira (Cymbopogon citratus).

Aspectos florísticos e ecológicos de grandes lianas em três ambientes florestais de terra firme na Amazônia Central

As lianas, ou trepadeiras lenhosas são importantes componentes estruturais de muitos ambientes florestais. O estudo objetivou investigar os aspectos florísticos e ecológicos de grandes lianas em três ambientes florestais de terra firme na Amazônia Central (2º35' S e 60º12' W). Para o levantamento florístico, foram alocadas 20 parcelas de 50 x 10 m em cada um dos ambientes florestais (platô, vertente e baixio), nas quais foram mensurados todos os espécimes lianescentes com diâmetro à altura do peito (DAP) > 10 cm. Na floresta de platô foram inventariados 17 indivíduos, pertencentes a nove famílias, dez gêneros e treze espécies. Fabaceae e Combretaceae foram as famílias com maior número de espécies, representando juntas mais de 46% do total amostrado. As espécies com os maiores Índices de Valor de Importância (IVI) foram Doliocarpus brevipedicellatus Garcke (IVI = 55,2) e Abuta candollei Triana & Planch. (IVI = 33,3). Um total de doze espécimes, compreendendo quatro famílias, quatro gêneros e oito espécies foram registrados na floresta de vertente. Nesse ambiente florestal, Caesalpiniaceae foi a família mais rica, representando cerca de 38% das espécies identificadas. Abuta rufescens Aubl. (IVI = 68,8) e Bauhinia alata Ducke (IVI = 49,2) foram as espécies com os maiores valores de importância. Na floresta de baixio foram registrados quatro indivíduos, distribuídos em quatro famílias, quatro gêneros e quatro espécies. Nos três ambientes florestais estudados, sete indivíduos atingiram DAP > 20 cm. Quanto às espécies, a similaridade florística entre os ambientes florestais foi muita baixa, com a menor dissimilidaridade anotada entre as florestas de vertente e baixio (Is = 0,17). Nesse estudo, de acordo com os índices de diversidade de Shannon-Wiener, Simpson e alfa de Fisher, a floresta de platô mostrou-se mais diversa em lianas de maior porte que as florestas de vertente, o mesmo ocorrendo quando comparado com os dois primeiros índices de diversidade em relação ao baixio.

Melastomataceae em formações costeiras de restingas no Pará, Brasil

Restingas são ambientes constituídos de um complexo de comunidades de plantas ocorrendo sobre planícies arenosas costeiras quaternárias de influência marinha. A Amazônia brasileira é o segundo bioma de maior riqueza de Melastomataceae no país, o qual está representado por 47 gêneros e 487 espécies. O presente trabalho objetivou conhecer a diversidade de Melastomataceae nas diferentes formações vegetacionais que compõem a paisagem das restingas no Pará. Foi realizado levantamento de coleções herborizadas nos herbários IAN (Herbário da Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias) e MG (Herbário do Museu Paraense Emílio Goeldi), e coletas nos municípios de Bragança, Maracanã e Marapanim. Apresenta-se o tratamento taxonômico com descrições, ilustrações, dados de distribuição geográfica, chave de identificação para as espécies e comentários sobre particularidades morfológicas. A família está representada por 10 espécies nas restingas do Pará, a conhecer: Acisanthera bivalvis, A. crassipes, Comolia villosa, Miconia alata, Mouriri brachyantera, M. guianensis, Nepsera aquatica, Pterolepis trichotoma, Rhynchanthera serrulata e Tibouchina aspera. Tais espécies ocorrem pricipalmente em Brejos Herbáceos, Campos entre Dunas, Dunas, Campos Arbustivos Abertos e Matas de Restinga. Miconia alata representa um novo registro para o ambiente de restinga no Pará. As restingas dos municípios de Maracanã e Marapanim concentram 80% das espécies estudadas. Através deste trabalho foi possível reconhecer que nenhuma delas pode ser caracterizada como exclusiva, pois todas são encontradas em outros ecossistemas ou formações vegetacionais do país.

Sewage impact on the composition and distribution of Polychaeta associated to intertidal mussel beds of the Mar del Plata rocky shore, Argentina

The polychaete composition and distribution within mussel beds were studied in order to assess organic pollution due to domestic sewage in a rocky shore of Mar del Plata (Argentina) during 1997. Four stations and a control site were randomly sampled around the local effluent. Quantitative data on polychaetes, as well as sediment accumulated among mussels and its organic carbon content were measured. Polychaete distribution patterns are related to the organic matter gradient, being Capitella cf. capitata, Neanthes succinea (Frey & Leuckart, 1847) and Boccardia polybranchia (Haswell, 1885) the dominant indicator species close to the effluent. At medial distances, the cirratulids Caulleriella alata (Southern, 1914) and Cirratulus cirratus (Müller, 1776) are very important in abundance. The syllids Syllis prolixa Ehlers, 1901 and S. gracilis Grube, 1840 are distributed along the study area, but dominate at the medial stations and at the control site. The orbiniid Protoariciella uncinata Hartmann-Schröder, 1962 is subdominant at the control station.

Remarks, on six species of Heterakid Nematodes parasites of brazilian Tinamid birds with description of a new species

Nematodes representing five species of the genus Heterakis, namely: H. inglisi n. sp., H. alata, H. gallinarum, H. spiculatus and one species of the genus Odontoterakis, O. multidentata, were studied. Heterakis inglisi n. sp. closely resembles H. spiculatus, differing from it by smaller size of spicules, precloacal sucker and terminal spike of the tail in the males. Heterakis arquata and H. brasiliana are only listed, for they were not found during the present study. Odontoterakis multidentata is reported in Brazil for the first time. New host records are estabilished for most of the species. These species are fully illustrated.

Composición y distribución del plancton en el litoral peruano en el verano de 1996

Presenta la estimación del volumen de plancton superficial del litoral peruano, entre el 07 de febrero y 05 de abril de 1996. Para ello se colectó 147 muestras de fitoplancton y 258 de zooplancton. Dentro del fitoplancton, las especies que tuvieron un amplio rango de distribución fueron las diatomas de afloramiento como chaetoceros debilis, c. didymus, c. affinis, entre otras, encontrándose además especies oceánicas como panktoniella sol, gunardia fláccida, proboscia alata, entre otras, cerca de la costa en la parte sur entre Pisco e Ilo.

El fitoplancton de invierno en el crucero de estimación de biomasa de anchoveta 0708-09

Los volúmenes de plancton superficial fluctuaron entre 0,06 y 11,14 mL.m-3 localizados frente a Pisco y Paita, respectivamente, registrando un promedio general de 1,34 mL.m-3. El fitoplancton en superficie predominó en el 31% del área evaluada. El microplancton estuvo caracterizado por diatomeas pequeñas de afloramiento (Chaetoceros sociales, Ch. compressus, Ch. lorenzianus, Skeletonema costatum) y por especies de la fase intermedia de la sucesión (Coscinodiscus perforatus, C. centralis, Thalassionema frauenfeldii, Lithodesmium undulatum). La presencia de especies termófilas también fue representativa encontrándose cerca y lejos de la costa, destacando por su abundancia las diatomeas Planktoniella sol, Proboscia alata f. gracillima y Thalasiothrix longissima. La correlación significativa entre la biomasa planctónica y oxígeno (r=>0,5) sugirió una mayor actividad autotrófica en las zonas norte y sur. El indicador de ACF, Protoperidinium obtusum, presentó una distribución costera con una amplitud máxima hasta las 120 mn al sur de Chicama y Atico y C. praelongum indicador de ASS sólo fue registrado a 70 mn frente a Pucusana.

Influência da época de produção e dos estádios de maturação nos maracujás doce e ácido nas condições de cerrado

Este trabalho objetivou avaliar a qualidade dos frutos do maracujazeiro doce e ácido nas condições de cerrado de Brasília, DF, por meio de características físico-químicas, de acordo com a época de produção e do estádio de maturação dos frutos. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x2x2, com cinco repetições e três subamostras dentro de cada repetição. Foram feitas avaliações de acidez total titulável, sólidos solúveis totais açúcares totais, açúcares redutores e açúcares não-redutores. O maracujá-ácido apresentou atributos de qualidade para consumo in natura e para a indústria nas duas épocas e nos dois estádios de maturação, enquanto o maracujá-doce apresentou maior teor de açúcares no período mais frio. A antecipação da colheita de frutos em até quatro dias no maracujá-doce, e em até oito dias no maracujá-ácido não comprometem a qualidade, o que possibilita maior prazo para a comercialização e menores riscos de perdas dos frutos.

Produção de mudas de maracujazeiro-doce micorrizadas em solo desinfestado e adubado com fósforo

O objetivo deste trabalho foi selecionar doses de P e fungos micorrízicos arbusculares (FMA) eficientes na promoção do crescimento de mudas de maracujazeiro-doce. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado, em fatorial 2x4x4: duas condições de solo (desinfestado ou não), quatro tratamentos de inoculação (sem inoculação e com inoculação de Gigaspora albida, Scutellospora heterogama e de FMA nativos da rizosfera de maracujazeiro-doce) e quatro doses de P disponível (Mehlich-1) (8 - solo natural -, 12, 16 e 20 mg dm-3), com quatro repetições. Os FMA nativos proporcionaram benefícios no crescimento das mudas a partir de 30 dias após a inoculação, enquanto os demais FMA incrementaram o desenvolvimento do hospedeiro após 45 dias. Modelos quadráticos indicaram valores máximos de altura de mudas em solo desinfestado, com dose de P entre 15,40 e 16,07 mg dm-3 e em solo não desinfestado, com dose de P entre 14,85 e 15,60 mg dm-3 nos tratamentos com S. heterogama e G. albida, respectivamente. Maiores densidades de esporos e colonização micorrízica foram observadas nos tratamentos com esses fungos, em comparação com os FMA nativos. Mudas de maracujazeiro-doce podem ser beneficiadas pela micorrização com FMA, reduzindo o tempo de sua produção.