Sucrose metabolizing enzymes in cell suspension cultures of Bauhinia forficata, Curcuma zedoaria and Phaseolus vulgaris

The objective of this work was to study the activity of sucrose metabolizing enzymes in extracts of cell suspension cultures of Bauhinia forficata Link, Curcuma zedoaria Roscoe and Phaseolus vulgaris L. Invertase pathway was identified in the three studied species. Sucrose synthase pathway was also responsible for sucrose metabolism in Curcuma zedoaria and Phaseolus vulgaris cells. Activity values higher than 300 nmol min-1 mg-1 of protein were found for acid and neutral invertases, UDPglucose pyrophosphorylase and phosphoglucomutase in the cell extract of the three plant species. Sucrose synthase showed low activity in Bauhinia forficata cells. As sucrose concentration in the culture medium decreased, sucrose synthase activity increased in C. zedoaria and P. vulgaris cells. The glycolytic enzymes activity gradually reduced at the end of the culture period, when carbohydrate was limited.

The genome of the recently domesticated crop plant sugar beet (Beta vulgaris)

Sugar beet (Beta vulgaris ssp. vulgaris) is an important crop of temperate climates which provides nearly 30% of the world's annual sugar production and is a source for bioethanol and animal feed. The species belongs to the order of Caryophylalles, is diploid with 2n = 18 chromosomes, has an estimated genome size of 714-758 megabases and shares an ancient genome triplication with other eudicot plants. Leafy beets have been cultivated since Roman times, but sugar beet is one of the most recently domesticated crops. It arose in the late eighteenth century when lines accumulating sugar in the storage root were selected from crosses made with chard and fodder beet. Here we present a reference genome sequence for sugar beet as the first non-rosid, non-asterid eudicot genome, advancing comparative genomics and phylogenetic reconstructions. The genome sequence comprises 567 megabases, of which 85% could be assigned to chromosomes. The assembly covers a large proportion of the repetitive sequence content that was estimated to be 63%. We predicted 27,421 protein-coding genes supported by transcript data and annotated them on the basis of sequence homology. Phylogenetic analyses provided evidence for the separation of Caryophyllales before the split of asterids and rosids, and revealed lineage-specific gene family expansions and losses. We sequenced spinach (Spinacia oleracea), another Caryophyllales species, and validated features that separate this clade from rosids and asterids. Intraspecific genomic variation was analysed based on the genome sequences of sea beet (Beta vulgaris ssp. maritima; progenitor of all beet crops) and four additional sugar beet accessions. We identified seven million variant positions in the reference genome, and also large regions of low variability, indicating artificial selection. The sugar beet genome sequence enables the identification of genes affecting agronomically relevant traits, supports molecular breeding and maximizes the plant's potential in energy biotechnology.

Efeitos das culturas de milho (Zea mays), feijão (Phaseolus vulgaris) e caupi (Vigna unguiculata) na agregação de valor ao cultivo da bananeira 'Terra', em Teolândia, litoral sul da Bahia

São apresentados resultados pertinentes às culturas do milho (Z. mays), feijão (P. vulgaris) e caupi (V. unguiculata) consorciados com bananeira 'Terra' (Musa AAB) em Teolândia, Litoral Sul da Bahia, em cultivo simultâneo, no estabelecimento da bananeira e sucessivo logo após a colheita do primeiro. Os espaçamentos utilizados foram o 4,0 x 2,0 x 3,0 m, 4,0 x 2,0 x 2,6m e 4,0 x 2,0 x 2,8m em fileira dupla, o que permitiu melhor proveito da área pelas culturas intercalares. O milho, ou o feijão, ou o caupi ocupou apenas as ruas entre as fileiras duplas de bananeiras, ficando livres as ruas formadas pelas fileiras duplas, devido ao seu sombreamento pela bananeira ser mais rápido. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das culturas do milho, feijão e caupi na agregação de valor à bananeira 'Terra', quando consorciadas com esta cultura. Nos melhores tratamentos (T9, T6, T8 e T4), o índice de rentabilidade-IR (receita total ÷ custos) alcançou valores expressivos, de 3,36 até 6,68, resultando em efeitos altamente positivos em decorrência das tecnologias e insumos utilizados, o que vai permitir a agregação de um elevado valor à bananeira e, conseqüentemente, uma boa remuneração ao produtor. Estes resultados indicam que, para cada real investido, houve um retorno de R$ 3,36 e R$ 6,68, respectivamente. O IR 0,91 (T2), relativo à cultura do milho, implica que houve prejuízo, o que significa que a receita líquida deste tratamento vai reduzir e não incrementar a receita líquida proporcionada pela cultura da bananeira.

Potencial alelopático de catequinas de Tachigali myrmecophyla (leguminosae)

Two compounds, (+)-catechin and epicatechin, were isolated from leaves of T. myrmecophyla, using chromatographic techniques. The structural identification was carried out on the basis of ¹H and 13C NMR spectral data and comparison with literature data. The compounds (+)-catechin and epicatechin were submitted to germination inhibition and radicle and hypocotyl growth assays. Results showed some significant activities confirming the initial hypothesis about allelopathic properties of that plant.

Produção de matéria seca e de grãos por plantas de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cultivadas em solos tratados com metais pesados

This work aimed at evaluating the contents of extractable Cd, Pb, Zn and Cu with a solution of DTPA (diethyleneaminopentacetic acid) and to relate them with the production of dry material and grain production of bean plants under two conditions of experimentally contaminated soil materials with Cd, Pb, Cu and Zn: (i) samples of distrofic red latosol and (ii) humic yellow-red latosol. A decrease in the yield of dry matter was observed for all treatments, if compared with the zero-dose control sample; the grain yield was affected for the soil samples treated with Cd and Cu but only slightly for those treated with Pb and Zn.

Perfil químico de cultivares de feijão (phaseolus vulgaris) pela técnica de high resolution magic angle spinning (HR-MAS)

The application of one-dimensional proton high-resolution magic angle spinning (¹H HR-MAS) NMR combined with a typical advantages of solid and liquid-state NMR techniques was used as input variables for the multivariate statistical analysis. In this paper, different cultivars of beans (Phaseolus vulgaris) developed and in development by Embrapa - Arroz e Feijão were analyzed by ¹H HR-MAS, which have been demonstrated to be a valuable tool in its differentiation according chemical composition and avoid the manipulation of the samples as used in other techniques.

Genetic analyses of Rhizoctonia solani isolates from Phaseolus vulgaris grown in the Atlantic Rainforest Region of São Paulo, Brazil

Rhizoctonia solani isolates obtained from common beans (Phaseolus vulgaris) grown in the mountainous Atlantic Rainforest (Mata Atlântica) region of São Paulo, Brazil, were analyzed to determine their genetic diversity using internal transcribed spacer (ITS), microsatellite and telomere sequence-based PCR primers. Restriction digestion of the ITS1/5.8S/ITS2 ribosomal regions yielded unique banding patterns specific for AG4 and its subgroups. The ITS restriction digestion (ITS/RFLP), telomere and microsatellite primers identified five to 11 genotypes within the isolates of R. solani. While all isolates were pathogenic on beans, there was no correlation found between genotypic differences and pathogenicity. The different PCR primers revealed a number of isolates that were genetically similar. Some of these genetic groups were supported by more than one of the primers utilized in this study, thus confirming their relationship.

Genetic linkage map of Phaseolus vulgaris and identification of QTLs responsible for resistance to Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli

Common bean (Phaseolus vulgaris) cultivars with a high degree of resistance to Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli (Xap) are not available in Brazil. Despite many studies, a low degree of resistance to Xap continues to exist due to its complex genetic inheritance, which is not well known. The objectives of this research were to complement a common bean genetic map based on the cross between a susceptible genotype 'HAB-52' and a resistant genotype 'BAC-6', and to map and analyze genomic regions (quantitative trait loci – QTLs) related to Xap resistance. Eleven linkage groups were determined using 143 RAPD markers, covering 1,234.5 cM of the genome. This map was used to detect QTLs associated with Xap resistance on leaves and pods. The averages of disease severity on leaves (represented by the transformed disease index – TDI) and pods (represented by the diameter of lesion on pods – DLP) were added to the data of the linkage map. Five TDI QTLs and only one LDP QTL were detected. The TDI QTLs were placed in the A, B, G and J linkage groups, with phenotypic variations ranging from 12.7 to 71.6%. The DLP QTL explained 12.9% of the phenotypic variation and was mapped in a distinct linkage group. These results indicate that there are different genes involved in the control of resistance on leaves and pods.

Reação de genótipos de Phaseolus vulgaris à podridão do colo e ao oídio

A podridão do colo (Sclerotium rolfsii) e o oídio (Erysiphe polygoni) são de constante ocorrência na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris) no estado de Santa Catarina. O uso de genótipos com resistência genética é uma das alternativas de manejo destas doenças. Avaliou-se a reação a podridão e ao oídio em 80 e 75 genótipos de feijão respectivamente. Os testes foram conduzidos em casa de vegetação em um delineamento em blocos ao acaso. Para os testes com a podridão do colo, cada semente dos genótipos foi inoculada com dois esclerócios de S. rolfsii. A infecção por oídio ocorreu naturalmente. Usou-se a cv. Rio Tibagi como padrão de média resistência à podridão ou de média susceptibilidade ao oídio. Os genótipos menos afetados pela podridão do colo e que diferiram da 'Rio Tibagi' foram: grupo preto - LA 95105428, FT 646 e Acesso 57; grupo colorido - BAF 50. A maioria dos genótipos não diferiu da 'Rio Tibagi', porém o mais afetado pela podridão do colo foi o BAF 10. Os genótipos mais susceptíveis ao oídio foram o Acesso 57 (Preto) e o FGP CF 101 (Preto). Os genótipos menos afetados pelo oídio foram: grupo preto - Acessos 60 e 36, FGP CF 058, TB 95-03, LM95103904 e LP 96-58; grupo colorido - Akitã, LP 94-1 e LP 96-162.

Extração do corante da beterraba (Beta vulgaris) para utilização como indicador ácido-base

No presente trabalho, foi investigado o comportamento do extrato aquoso e alcoólico da beterraba (Beta vulgaris) como um indicador ácido-base, tendo como objetivo principal despertar o interesse pelo uso dos indicadores naturais, como alternativa didática para transmissão dos conceitos de titulação, equilíbrio químico e a lei de Lambert-Beer. Para a realização dos experimentos foram utilizadas soluções padrão de ácido clorídrico (HCl), ácido acético e hidróxido de sódio (NaOH). Inicialmente foram feitos testes para avaliar a reversibilidade do sistema, e observou-se que a coloração passa de vermelho para amarela com adição de base e retorna para vermelho com adição do ácido, sendo possível sua utilização para explicação do equilíbrio químico. As análises de espectroscopia UV-vis mostraram que os espectros de absorção molecular na região do visível, apresentam diferentes característica, dando indícios que ocorreu modificação na estrutura do indicador em meio ácido e básico. Após as análises volumétricas constatou-se que os pontos de equivalência determinados com o indicador natural tiveram concordância com os obtidos pelo método potenciométrico. Além disso, os extratos aquosos e alcoólicos da beterraba apresentam potencial didático para a explicação da lei de Lambert-Beer, sendo que no meio ácido houve uma melhor correlação comparado com o meio básico.

Damage quantification and reaction of bean genotypes (Phaseolus vulgaris L.) to Meloidogyne incognita race 3 and M. javanica

The damage and the resistance levels of cultivars and accessions of common beans rescued in the South and mountain regions of Espírito Santo State, Brazil, to M. incognita race 3 and M. javanica parasitism were evaluated under a greenhouse. Four rescued bean genotypes ("FORT-10", "FORT-13", "FORT-16" and "FORT-19") and 2 commercial cultivars: "Pérola", and "Aporé", were tested. The cultivar "Rico-23" was included as standard of susceptibility to nematodes and non-inoculated plants constituted the control. Thus, the experiment was carried out in a completely randomized design in 3 (treatments considering nematodes) x 7 (genotypes and bean cultivars) factorial arrangement, with 7 replicates. Data were measured at 50 days after plant inoculation. For damage quantification, the following variables were evaluated: plant height (PHE), number of nodes (NNO), number of trifoliate leaves (NRT), fresh matter weight (FWE) and dry matter weight (DWE) of shoots, root weight (RWE), number of root nodules (NRO) and final population (FPO) of nematodes per root system. There were no significant differences between the effects caused by M. incognita and M. javanica, but both species showed inferior values of PHE, NNO, NRT, RWE, FWE and DWE compared to controls. Concerning the levels of resistance of bean plants to M. incognita, the genotypes "FORT-10", "FORT-13", "Aporé" and "FORT-16" behaved as moderately resistant, the cultivars "Rico 23" and "Pérola" low resistant, and the genotype "FORT-19" as highly susceptible. When parasitized by M. javanica, the beans "FORT-19", "Rico-23", "FORT-16" and "FORT-13" were low resistant, "Pérola" and "Aporé" susceptible and "FORT-10" highly susceptible.

Absorção e distribuição de nutrientes em plantios comerciais de bambu (Bambusa vulgaris) no nordeste do Brasil

No Engenho Mamoaba, em Pedras de Fogo, PB, compararam-se a absorção e utilização de nutrientes em três povoamentos comerciais de Bambusa vulgaris, com diferentes declividades e densidades de plantas, sob a rotação anual de corte raso em solo arenoso. Na época de corte, em três parcelas de 15 x 15 m por povoamento, analisou-se o solo em três profundidades, e em três touceiras pesaram-se colmos novos e velhos, galhos, folhas e rizomas, além da manta orgânica, dos quais foram pesadas subamostras, antes e depois da secagem, para determinação da biomassa seca e do conteúdo de N, P, K, Ca e Mg. Na análise do conteúdo e da razão biomassa/conteúdo de cada nutriente, assumiu-se o delineamento inteiramente casualizado, e compararam-se as médias pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A declividade elevou a eficiência de absorção de P, K e Ca e a maior densidade de plantas, a eficiência de absorção de K. A eficiência de utilização de nutrientes na biomassa total e comercial foi similar nos três povoamentos. Nas folhas, o conteúdo de nutrientes não oscilou entre povoamentos, mas foi maior em N, e a sua eficiência variou para P. Na manta orgânica, os conteúdos de K, Ca e Mg foram maiores em declive, e com a utilização de N a eficiência foi menor. No rizoma, o conteúdo de nutrientes foi maior, sendo N o nutriente de uso menos eficiente. Como a ciclagem de nutrientes não compensa a exportação, a adubação é importante, principalmente com K, o mais exportado na biomassa.

Modelagem matemática para a descrição do processo de secagem do feijão (Phaseolus vulgaris L.) em camadas delgadas

O objetivo do presente trabalho foi a obtenção e a avaliação das curvas de secagem do feijão (Phaseolus vulgaris L.) e ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais do teor de água para diversas condições do ar. Foram utilizados grãos de feijão colhidos com teor de água de 0,92 (b.s.) e submetidos à secagem até o teor 0,14 (b.s.) sob condições controladas de temperatura (35; 45 e 55 °C) e umidade relativa do ar de secagem de 40 ± 2%. Aos dados experimentais, foram ajustados 12 modelos matemáticos citados na literatura específica e utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Pelos resultados obtidos e baseando-se em parâmetros estatísticos, pode-se concluir que metade dos modelos testados representa bem o fenômeno de secagem do feijão. Dentre esses, o modelo clássico de Page foi selecionado, pela sua simplicidade e pelo seu uso disseminado no meio científico, para descrever a cinética de secagem dos produtos vegetais. A relação entre a constante de secagem k desse modelo e a temperatura do ar pode ser descrita pela relação de Arrhenius, apresentando energia de ativação de 10,08 kJ mol-1.

Leaf concentrations of nitrogen and phosphorus in phaseolus vulgaris l. Plants under high CO2 concentration and drought stress

This study aims to evaluate the leaf concentration of nitrogen and phosphorus correlated to the production of photoassimilates in beans plants (Phaseolus vulgaris L.) under high [CO2] and drought stress. The experiment was conducted in Viçosa (Brazil), during the period from April to July 2009, by using open-top chambers equipped with CO2 injection system. The drought stress was applied, through the irrigation suspension, during the period from flowering to maturation. The experimental design was randomized blocks in split-plot scheme with four replication, where the plots with plants grown in [CO2] of 700 mg L-1 and [CO2] environment of 380 mg L-1 and the subplots with plants with and without drought stress. The results were submitted to ANOVA and Tukey test (p < 0.05). In the plants under high [CO2] with and without drought stress, the photosynthetic rate increased by 59%, while the dry matter presented an increment of 20% in the plants under high [CO2] without drought stress. Reductions in [N] and [P] occurred in plants grown under high [CO2], resulting in greater efficiency in nitrogen use for photosynthesis. The high [CO2] increase only the total dry matter and not the total mass of grains. The drought stress reduces the dry matter and mass of grain, even at high [CO2].

Herbicidas na cultura do feijão (Phaseolus Vulgaris L.): controle, fitotoxicidade e persistência no solo

A presente pesquisa foi conduzida através de dois ensaios com os herbicidas trifluralin, nitralin e EPTC em duas doses cada, procurando-se verificar o controle das plantas daninhas, observar os possíveis efeitos fitotóxicos à cultura após reaplicação no mesmo ano agrícola e determinar os possíveis resíduos no solo, no início do ano agrícola seguinte, que pudessem afe tar culturas rensiveis. O desenvolvimento da cultura foi observado por meio de pesos de matéria seca de folhas, caules e vagens, durante o ciclo, obtendo -se, também, a produção de vagens no fim do ciclo. A determinação dos possíveis residuos no solo, foi realizada através de bio-ensaios de radículas e caulículos, utilizando-se o sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench.) como planta teste. Houve um bom controle das plantas daninhas pelos herbicidas utilizados. A tiririca (Cyperus rotundus L.) só foi controlada pelo EPTC. O picão-preto (Bidenspilosa L.) e a guanxuma (Sida spp.) não foram controlados. Nenhum dos herbicidas apresentou fitotoxicidade à planta de feijão, mesmo após reaplicação no mesmo ano agrícola, e não foram constatados resíduos no ano agrícola seguinte no solo, após a reaplicação no ano agrícola anterior.