A new approach for in vitro bioassay to measure tannin biological effects based on a gas production technique

The aim of this paper was to study a method based on gas production technique to measure the biological effects of tannins on rumen fermentation. Six feeds were used as fermentation substrates in a semi-automated gas method: feed A - aroeira (Astronium urundeuva); feed B - jurema preta (Mimosa hostilis), feed C - sorghum grains (Sorghum bicolor); feed D - Tifton-85 (Cynodon sp.); and two others prepared mixing 450 g sorghum leaves, 450 g concentrate (maize and soybean meal) and 100 g either of acacia (Acacia mearnsii) tannin extract (feed E) or quebracho (Schinopsis lorentzii) tannin extract (feed F) per kg (w:w). Three assays were carried out to standardize the bioassay for tannins. The first assay compared two binding agents (polyethylene glycol - PEG - and polyvinyl polypirrolidone - PVPP) to attenuate the tannin effects. The complex formed by PEG and tannins showed to be more stable than PVPP and tannins. Then, in the second assay, PEG was used as binding agent, and this assay was done to evaluate levels of PEG (0, 500, 750, 1000 and 1250 mg/g DM) to minimize the tannin effect. All the tested levels of PEG produced a response to evaluate tannin effects but the best response was for dose of 1000 mg/g DM. Using this dose of PEG, the final assay was carried out to test three compounds (tannic acid, quebracho extract and acacia extract) to establish a curve of biological equivalent effect of tannins. For this, five levels of each compound were added to I g of a standard feed (Lucerne hay). The equivalent effect showed not to be directly related to the chemical analysis for tannins. It was shown that different sources of tannins had different activities or reactivities. The curves of biological equivalence can provide information about tannin reactivity and its use seems to be important as an additional factor for chemical analysis. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thylakoid membrane architecture

Confocal scanning laser microscopic observations were made on live chloroplasts in intact cells and on mechanically isolated, intact chloroplasts. Chlorophyll fluorescence was imaged to observe thylakoid membrane architecture. C-3 plant species studied included Spinacia oleracea L., Spathiphyllum sp. Schott, cv. 'Mauna Loa', and Pisum sativum L. C-4 plants were also investigated: Saccharum officinarum L., Sorghum bicolor L. Moench, Zea mays L. and Panicum miliaceum L. Some Spinacia chloroplasts were treated with 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU) to enhance or sodium dithionite (SD) to reduce the photosystem II fluorescence signal. Confocal microscopy images of C-3 chloroplasts differed from electron microscopy pictures because they showed discrete spots of bright fluorescence with black regions between them. There was no evidence of fluorescence from stroma thylakoids. The thylakoid membrane system at times appeared to be string-like, with brightly fluorescing grana lined up like beads. C-4 bundle sheath chloroplasts were imaged from three different types of C-4 plants. Saccharum and Sorghum bundle sheath chloroplasts showed homogeneous fluorescence and were much dimmer than mesophyll chloroplasts. Zea had rudimentary grana, and dim, homogeneous intergrana fluorescence was visualised. Panicum contained thylakoids similar in appearance and string-like arrangement to mesophyll chloroplasts. Isolated Pisum chloroplasts, treated with a drop of 5 mM MgCl2 showed a thylakoid membrane system which appeared to be unravelling. Spongy mesophyll chloroplasts of Spinacia treated with 5 mM sodium dithionite showed a granal thylakoid system with distinct regions of no fluorescence. A time-series experiment provided evidence of dynamic membrane rearrangements over a period of half an hour.

Host selection and utilisation of Sonchus oleraceus (Asteraceae) by Helicoverpa armigera (Lepidoptera : Noctuidae): A genetic analysis

The cotton bollworm (Helicoverpa armigera) prefers the common sowthistle (Sonchus oleraceus L.) to cotton (Gossypium hirsutum L.), sorghum (Sorghum bicolor L.) and maize (Zea mays L.) for oviposition in the field in Australia. Using the common sowthistle and cotton as host plants, we carried out this study to evaluate genetic variation in both oviposition preference and larval growth and genetic correlation between maternal preference and larval performance. There was a significant genetic component of phenotypic variation in both characters, and the heritability of oviposition preference was estimated as 0.602. Helicoverpa armigera larvae survived slightly better and grew significantly faster on common sowthistle than on cotton, but genetic correlation between maternal preference and larval growth performance was not detectable. Instead, larval growth performance on the two hosts changed with families, which renders the interaction between family and host plant significant. As a result, the genetic correlation between mean values of larval growth across the two host species was not different from zero. These results are discussed in the context of the relationship between H. armigera and the common sowthistle and the polyphagous behaviour of this insect in general.

Evaluation of potential biocontrol agents against Claviceps africana in vitro and in vivo

Undiluted culture filtrates of two commercial products of Trichoderma spp., Trichopel and Trichoflow, and two isolates of Penicillium citrinum completely inhibited the conidial germination of macroconidia of Claviceps africana , the cause of ergot or sugary disease of sorghum (Sorghum bicolor) in vitro . Similarly, Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia completely inhibited macroconidial germination, with the former being more effective at high dilutions. In contrast, these bacterial isolates failed to inhibit infection in vivo in glasshouse tests with ergot-inoculated sorghum, but all fungal biocontrol agents (including an isolate of Epicoccum nigrum) reduced the severity of disease (percentage of infected spikelets per panicle), in some cases completely inhibiting the development of ergot. In a second glasshouse trial, optimum control was achieved when the biocontrol agents were applied 3-7 days before inoculation with conidia of C. africana .

Evaluating plant breeding strategies by simulating gene action and dryland environment effects

Functional genomics is the systematic study of genome-wide effects of gene expression on organism growth and development with the ultimate aim of understanding how networks of genes influence traits. Here, we use a dynamic biophysical cropping systems model (APSIM-Sorg) to generate a state space of genotype performance based on 15 genes controlling four adaptive traits and then search this spice using a quantitative genetics model of a plant breeding program (QU-GENE) to simulate recurrent selection. Complex epistatic and gene X environment effects were generated for yield even though gene action at the trait level had been defined as simple additive effects. Given alternative breeding strategies that restricted either the cultivar maturity type or the drought environment type, the positive (+) alleles for 15 genes associated with the four adaptive traits were accumulated at different rates over cycles of selection. While early maturing genotypes were favored in the Severe-Terminal drought environment type, late genotypes were favored in the Mild-Terminal and Midseason drought environment types. In the Severe-Terminal environment, there was an interaction of the stay-green (SG) trait with other traits: Selection for + alleles of the SG genes was delayed until + alleles for genes associated with the transpiration efficiency and osmotic adjustment traits had been fixed. Given limitations in our current understanding of trait interaction and genetic control, the results are not conclusive. However, they demonstrate how the per se complexity of gene X gene X environment interactions will challenge the application of genomics and marker-assisted selection in crop improvement for dryland adaptation.

Espécies vegetais para cobertura do solo: influência sobre plantas daninhas e a produtividade do algodoeiro em sistema plantio direto

Este trabalho objetivou avaliar a produção, a persistência e os efeitos de coberturas vegetais sobre as plantas daninhas e a produtividade do algodoeiro em sistema plantio direto. Os tratamentos consistiram das espécies de cobertura: milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), Brachiaria ruziziensis Germain & Evrard, sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench), capim-pé-de-galinha (Eleusine coracana L. Gaerth), Crotalaria juncea L., Crotalaria spectabilis Roth, aveia-preta (Avena strigosa Schreb.), nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), P. glaucum + C. juncea, P. glaucum + C. spectabilis, B. ruziziensis + C. juncea, B. ruziziensis + C. spectabilis, S. bicolor + C. juncea, S. bicolor + C. spectabilis, E. coracana + C. juncea, E. coracana + C. spectabilis, A. strigosa + R. sativus, P. glaucum + R. sativus e pousio. As espécies foram semeadas no final do verão, após a colheita de soja, e o algodoeiro BRS 269-Buriti, nove meses após. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. As espécies B. ruziziensis, B. ruziziensis + C. juncea, B. ruziziensis + C. spectabilis e P. glaucum + R. sativus produziram mais de 6,8 t ha-1 de biomassa seca. A palhada produzida pela B. ruziziensis garantiu boa cobertura do solo durante o ciclo do algodoeiro. A biomassa seca de B. ruziziensis, B. ruziziensis + C. juncea e B. ruziziensis + C. spectabilis reduziu a infestação de plantas daninhas até a época de semeadura do algodão e durante os estádios iniciais de seu desenvolvimento. Palhas de R. sativus e A. strigosa, solteiras e consorciadas, interferiram negativamente na produtividade do algodoeiro.

Susceptibilidade de espécies de plantas com potencial de fitorremediação do herbicida sulfentrazone

Dentre as novas tecnologias, a fitorremediação é opção para a descontaminação de áreas que receberam intensas aplicações de herbicidas. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de selecionar espécies com potencial para a fitorremediação de solos contaminados com o herbicida sulfentrazone. As espécies testadas foram: Calopogonium mucunoides, híbrido de sorgo (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense), Crotalaria breviflora, Crotalaria juncea, Canavalia ensiformis, Dolichos lablab, Stizolobium deeringianum e Stizolobium aterrimum, cultivadas em cinco doses do sulfentrazone (0, 200, 400, 800 e 1.600 g ha-1). O experimento foi instalado em casa de vegetação, utilizando-se vasos com capacidade para 6 L, preenchidos com amostras de solo coletadas na profundidade de 0-20 cm. Foram avaliadas a fitotoxicidade do herbicida, a altura de plantas e a massa de matéria seca da parte aérea e de raízes. As espécies que manifestaram os menores sintomas de fitotoxicidade e os maiores índices de altura e matéria fresca e seca foram C. juncea, C. ensiformis e D. lablab, sendo selecionadas como tolerantes ao herbicida sulfentrazone e com potencial para fitorremediação.

Efeito de sistemas de manejo do solo e velocidade de semeadura no desenvolvimento do sorgo forrageiro

O sorgo forrageiro é uma gramínea indicada para cultivo em ambientes secos e quentes, nos quais a produtividade de outras forrageiras pode ser antieconômica. Objetivou-se, com este trabalho, estudar diferentes sistemas de manejo e diferentes velocidades de semeadura, no desenvolvimento do sorgo forrageiro cv. BRS 610. O solo da área experimental foi um Nitossolo Vermelho distroférrico. O experimento foi instalado em condições de campo, na FCA/UNESP, Campus de Botucatu-SP, utilizando-se o delineamento em blocos ao acaso, em esquema de parcela subdividida, com dezesseis tratamentos (quatro sistemas de manejo e quatro velocidades de semeadura). Os sistemas de manejo utilizados foram: semeadura direta; gradagem pesada; gradagem pesada + duas gradagens leves e escarificação. As velocidades na operação de semeadura utilizadas foram: 3, 5, 6 e 9 km h-1. Foram analisadas as seguintes variáveis: população de plantas, altura de plantas, diâmetro do colmo, massa de mil grãos e produtividades de massa verde e de massa seca. O sistema de semeadura direta foi o que proporcionou maior população de plantas, maior diâmetro do colmo e maior produção de massas verde e seca. Com o aumento da velocidade na operação de semeadura, houve redução da população de plantas e aumento do diâmetro do colmo. A velocidade de 5 km h-1 foi a que proporcionou maior produção de massas verde e seca (kg ha-1), seguida da velocidade de 3 km h-1.

Consórcio sorgo e braquiária na entrelinha para produção de grãos, forragem e palhada na entressafra

O consórcio tem sido utilizado para produção de grãos e forragem, porém poucos estudos foram realizados com a cultura do sorgo granífero na região Centro-Oeste. Portanto, o objetivo deste trabalho foi o de identificar, na safrinha, o consórcio de sorgo e braquiária, implantadas em duas profundidades de semeadura, que proporcione maiores rendimentos de grãos, massa seca (palhada) e proteína bruta (forragem) com dois cortes nas plantas de braquiária na entressafra. O ensaio foi instalado a campo, em Rio Verde-GO em 05 de março de 2009. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos casualizados em esquema fatorial 2x3+1+3, correspondendo a duas profundidades de semeadura da braquiária (2 e 10 cm) e três espécies de braquiária (Brachiaria decumbens (Staf), B. brizantha (Hoschst) cv. Marandu e B. ruziziensis Germain et Evrard) semeadas na entrelinha do sorgo granífero DKB 599, além de quatro tratamentos adicionais sendo um para o monocultivo de sorgo e outros três para cada espécie de braquiária. Os resultados permitiram constatar que o consórcio do sorgo granífero com braquiária na entrelinha apresentou potencial para produção de grãos (exceto da associação com a B. decumbens, semeada a 10 cm de profundidade, e com a B. ruziziensis, semeada a 2 cm), massa seca e proteína bruta, demonstrando a viabilidade para o sistema de cultivo em plantio direto na região Central do Brasil.

Custo da produção de silagens em sistemas de integração lavoura-pecuária sob plantio direto

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o custo operacional total (COT) da produção de silagens em sistemas produtivos de Integração Lavoura-Pecuária (ILP), a produtividade de massa seca (PMS) e a quantidade de proteína bruta (PB) e nutrientes digestíveis totais (NDT), por área, em cada modalidade de cultivo sob condições irrigadas, no Cerrado, durante dois anos agrícolas (2010/2011 e 2011/2012). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições, sendo os tratamentos constituídos de três modalidades de cultivo das culturas do milho e do sorgo para silagem (solteiro; em consórcio com a Brachiaria brizantha cv. Xaraés e com Panicum maximum cv. Tanzânia). Constatou-se que a silagem de sorgo apresentou custo de produção inferior ao da silagem de milho. Os maiores COTs foram obtidos no consórcio de milho com capim Xaraés (R$ 2.046,93 e de R$ 2.385,40) e, os menores, nos cultivos de sorgo solteiro (R$ 1.815,93 e de R$ 1.941,62), para os dois anos agrícolas. Os tratamentos com cultivos exclusivos (de sorgo e de milho) proporcionaram maiores valores de PMS no primeiro ano; porém, no segundo ano, os maiores valores foram proporcionados pelos cultivos consorciados de ambas as espécies com Panicum maximum cv. Tanzânia. Os valores de PB e NDT por área variaram entre os tratamentos nos dois anos agrícolas e seguiram o padrão da PMS, sendo os maiores valores proporcionados também pelos consórcios de sorgo e milho com o capim Tanzânia.

Weed suppression by green manure in an agroecological system

ABSTRACT Green manure promotes efficient suppression of weeds, but green manure species can exhibit distinct behaviors, depending on the environmental conditions. This study aimed to evaluate the potential of soil mulching and weed suppression by spring/summer green manure species grown in the spring/summer season, at different growth stages and after management (cut), for 90 days during the cassava crop cycle. The study was carried out in the 2010/2011 season, in a system managed under agroecological principles. The treatments consisted of different green manure species and arrangements: Crotalaria juncea, Cajanus cajan, Canavalia brasiliensis, Canavalia ensiformis, Pennisetum americanum, Crotalaria juncea and Pennisetum americanum intercropped; Mucuna aterrima, Sorghum bicolor, a mixture of all the green manures in study and a control plot under fallow. The experiment was arranged in a randomized block design with four replications. The evaluations of the soil cover either by the green manures or weeds were performed at 45, 90 and 105 days after the emergence of the green manures. The cassava crop was planted under reduced tillage system at 11 days after the cut of the green manures. The percentage of soil covered by weeds and the dry matter produced were evaluated at 30, 60 and 90 days after planting. The results showed that the green manures had a suppressive effect on weeds during their life cycle, as well as during the first months after its management (cut), composing the mulch.

Mycotoxin contamination of Maize and Guinea corn from markets in Plateau State, Nigeria

Maize (Zea mays) and guinea corn (Sorghum bicolor) are major food items in Plateau state, Nigeria. A multistage sampling technique was used to select the markets and store/warehouses used for this study; sample collection employed a simple random sampling method from different sampling points within designated areas. A total of 18 representative samples were collected and analyzed for the following mycotoxins: aflatoxins (Aflatoxin B1 - AFB1, Aflatoxin B2 - AFB2, Aflatoxin G1 - AFG1 and Aflatoxin G2 - AFG2), fumonisins (Fumonisin B1 - FB1 and Fumonisin B2 - FB2 ) and cyclopiazonic acid (CPA). Out of 12 samples analyzed for Aflatoxins, AFB1 was detected in 5, AFB2 in 1, AFG1 in 1 and AFG2 in 6 samples respectively. The highest concentration of AFB1 and AFG2 were found in maize samples from Pankshin market. Only maize samples from Mangu market were contaminated with AFB2 and also harboured the lowest concentration of AFG2. AFG1 contamination occurred in only guinea corn from Shendam market. and FB1 was detected in all 18 samples analyzed. The mycotoxin CPA was not detected in any of the samples. Aflatoxins levels in analyzed samples were regarded as safe based on Nigerian and European Union maximum permissible levels of 4g/kg. With the exception of two samples, FB1 levels in analyzed maize samples were within European Union maximum permissible levels of 1,000 to 3000g/kg. The health and food safety implications of these results for the human and animal population are further discussed.

Caracterização morfológica de adultos de Nusalala tessellata (Gerstaecker, 1888) (Neuroptera, Hemerobiidae)

Morphologic characterization of adult of Nusalala tessellata (Gerstaecker, 1888) (Neuroptera, Hemerobiidae). Adult of N. tessellata is redescribed based on morphological characters. 533 specimens were collected in São Paulo state in plantations of citrus (Santa Rosa de Viterbo), soybean (Nuporanga), cotton (Ribeirão Preto) and corn (Ribeirão Preto and Jaboticabal). Some other additional specimens collected on Sorghum bicolor (Lavras-MG) and Ilex paraguariensis (São Mateus do Sul, Cascavel-PR) were also studied. Illustrations obtained by SEM are given by first time.

Resposta da soja e da biomassa de carbono do solo aos resíduos de cinco genótipos de sorgo

O trabalho teve como objetivo avaliar a influência de resíduos de cinco cultivares de sorgo (Sorghum bicolor L.): CMS XS 376, CMS XS 365, BR 304, BR 700 e CMS XS 755 no crescimento e no desenvolvimento da soja. Esses resíduos foram colhidos em três estádios do desenvolvimento reprodutivo do sorgo: florescimento, enchimento de grãos e maturação. Os tratamentos estudados constaram da deposição desses resíduos na superfície do solo ou da sua total incorporação na proporção de 4 g kg-1 de matéria seca no solo (LEd, fase cerrado). Nos tratamentos com planta, mantiveram-se três plantas de soja (cv. Doko) em vasos com capacidade para 3 kg de solo. Nos tratamentos sem planta, o solo foi amostrado semanalmente para avaliação das formas de N. Após a colheita da soja, amostras de planta e de solo, de cada tratamento, foram retiradas para determinar a absorção total de N e a influência desses resíduos no N disponível extraído com KCl 2 mol L-1. Os resultados revelaram que alguns resíduos culturais de sorgo afetaram, independentemente do estádio de colheita, o desenvolvimento da soja, a absorção de N, o peso de nódulos e a biomassa microbiana do solo. Tais efeitos também foram dependentes do método de incorporação do resíduo. O teor de carbono imobilizado pela biomassa foi maior quando os resíduos de sorgo foram distribuídos na superfície do solo.

Peletização de sementes de sorgo com calcário e com termofosfato e sua influência na absorção de fósforo e de potássio

O trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a influência da peletização de sementes de três cultivares de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), cv. BRS 701, BRS 304 e BRS 601, com calcário e com termofosfato magnesiano, na absorção de P e de K. Sementes peletizadas e não peletizadas foram colocadas para germinar, por oito dias, em temperatura ambiente. Após este período, oito plântulas com crescimento uniforme (parte aérea e raiz) foram distribuídas em vasos que continham solução nutritiva completa de Hoagland. Após 20 dias, iniciou-se a determinação da absorção de fósforo e de potássio por meio da depleção desses nutrientes na solução nutritiva. Os resultados permitiram concluir que o tipo de revestimento das sementes influenciou, de modo distinto, o crescimento de cada cultivar de sorgo. A absorção de P e de K e o total absorvido também foram influenciados pelo revestimento das sementes em virtude do aumento no crescimento inicial das plântulas. De modo geral, independentemente do tipo de revestimento das sementes, houve maior absorção de fósforo e de potássio quando as sementes foram peletizadas. A taxa de absorção de fósforo aumentou com o peso da matéria seca do sistema radicular e com o peso da matéria seca da parte aérea, mas, neste caso, até o limite de 3,5 µmol planta-1 h-1 de P. Taxas de absorção acima deste valor não estiveram associadas ao aumento do peso da matéria seca da parte aérea.