Caracterização de danos causados por Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera, Tephritidae) e desenvolvimento larval em frutos de duas cultivares de quivizeiro (Actinidia spp.)

Os danos causados por A. fraterculus em três estágios de maturação de frutos de quivizeiro foram avaliados em pomar comercial, e, em laboratório, o desenvolvimento larval da espécie foi estudado, nas cultivares MG06 e Bruno. Frutos das duas cultivares foram infestados com A. fraterculus, em pomar comercial localizado em Farroupilha-RS, no início (30% do tamanho final), metade (90% do tamanho final) e final (ponto de colheita) do ciclo de desenvolvimento, e, em laboratório, desde o início da frutificação até a colheita. Na cultivar MG06, três dias após a primeira infestação, observou-se a formação de exsudato cristalino nos locais de punctura que evolui, na colheita, para rachaduras, depressões e primórdios de galerias nos frutos. Na mesma cultivar, registrou-se fibrose nos frutos infestados no fim do ciclo (ponto de colheita). Apesar de terem sidos computados ovos nos frutos, a campo não houve desenvolvimento larval nessa cultivar. Na Bruno, não foram constatados danos e ovos, indicando a imunidade da cultivar. Não houve queda de frutos atribuída a A. fraterculus nas duas cultivares. Verificou-se o desenvolvimento larval, em laboratório, quando os frutos apresentavam, no mínimo, 6,4% e 7,0% de sólidos solúveis totais, respectivamente, para as cultivares MG06 e Bruno.

Ocorrência de Ceratocystis fimbriata em Kiwi (Actinidia deliciosa) no sul do Brasil

Em uma inspeção de rotina em uma plantação de kiwi (Actinidia deliciosa), constataram-se plantas com sintomas de murcha, morte e escurecimento interno dos tecidos do caule. Isolamentos a partir de tecidos infectados e do solo rizosférico permitiram a obtenção de cultura de um fungo com características morfológicas similares a Ceratocystis fimbriata, cuja identificação foi confirmada a partir do sequenciamento da região ITS do rDNA. O teste de patogenicidade foi realizado nas variedades Monty e Farroupilha. Constatou-se que o agente causal da doença em kiwi pertence ao complexo Ceratocystis fimbriata e ao clado da América Latina, e os isolados inoculados foram patogênicos às duas variedades testadas.

COMPORTAMENTO DAS FERMENTAÇÕES ALCOÓLICA E ACÉTICA DE SUCOS DE KIWI (Actinidia deliciosa): COMPOSIÇÃO DOS MOSTOS E MÉTODOS DE FERMENTAÇÃO ACÉTICA

A cultura de kiwi vem se expandindo e a obtenção de vinagre é uma alternativa para o aproveitamento de excedentes de safra e diversificação da produção. Os mostos foram preparados em seis tratamentos: suco de kiwi natural (T1); suco de kiwi e nutrientes (T2); suco de kiwi e sacarose até 18°Brix (T3); suco de kiwi a 18°Brix, e nutrientes (T4); suco de kiwi e sacarose até 22°Brix (T5) e suco de kiwi a 22°Brix, e nutrientes (T6). A fermentação alcoólica ocorreu a 28°C, com inóculo de 10(6)UFC/mL de Saccharomyces cerevisiae. Foram utilizados na fermentação acética apenas os tratamentos 1, 3 e 5, considerando que a adição de nutrientes não influenciou a produção de etanol. Na fermentação acética, foram utilizados gerador vertical (PG) a temperatura ambiente e fermentador submerso (PS) a 25°C, com agitação de 500rpm e fluxo de oxigênio de 0,05vvm, com volume de trabalho de 2 litros. Os rendimentos da fermentação alcoólica variaram entre 38,65 e 47,23%, com eficiências de 75,62 a 92,41% e produtividades entre 0,74 e 2,0g/L.h. Os valores de pH foram maiores ao final da fermentação alcoólica nos mostos com menor concentração de açúcares totais (T1 e T2). Na fermentação acética pelo PG, a composição dos mostos não aumentou a produtividade, por outro lado, pelo PS, os mostos com concentrações de etanol superiores foram mais produtivos. Os vinagres obtidos pelo PS produziram em 12 horas entre 1,00 e 1,78% (p/v) de ácido acético, com rendimentos variando entre 93,24 e 98,34% e produtividades entre 0,83 e 1,73g/L.h. A análise sensorial, através do teste de ordenação, indicou que os vinagres de kiwi obtidos pelo PG foram superiores, com índices de aceitabilidade acima de 70%.

Studies on stem cuttings of kiwi (Actinidia chinensis PL. CV Bruno)

O presente trabalho teve como objetivo, estudar o efeito de auxinas sintéticas e do boro, sobre o enraizamento de estacas caulinares de kiwi (Actinidia chinensisPlanch. cv Bruno). As estacas continham dois nós com aproximadamente 10 cm de comprimento, contendo 2 folhas cortadas ao meio. As bases das estacas receberam os seguintes tratamentos: control (H2O); NAA 300 mg.L-1; IBA 300 mg.L-1; NAA 300 mg.L-1 + B; IBA 300 mg.L-1 + B; NAA 0,5%-pó e IBA 0,5%-pó. Após os tratamentos as estacas foram plantadas em bandejas de enraizamento contendo vermiculita pura e colocadas em câmara de nebulização por 120 dias até a coleta das mesmas. Para a avaliação do efeito das auxinas e boro, foram realizadas as seguintes observações: 1. porcentagem de estacas enraizadas; 2. análise de açúcares redutores e açúcares totais (em g/100 g de matéria seca); 3. análise de triptofano (em µg/100 mg de matéria seca). Além disso, foram verificados o efeito dos tratamentos em quatro épocas, que corresponderam às estações do ano (primavera, verão, outono e inverno). Através dos resultados obtidos no processo de enraizamento de estacas caulinares de kiwi (Actinidia chinensis Planch. cv Bruno), conclui-se ser o verão a melhor época de coleta dos ramos para a produção das estacas sem a necessidade do tratamento com auxinas.

Enraizamento de estacas caulinares de kiwi (Actinidia chinensis Planch cv Abbott) tratadas com auxinas e boro

O trabalho teve como finalidade, estudar o efeito de várias auxinas sintéticas em formulações comerciais e do boro, sobre o enraizamento de estacas caulinares de kiwi (Actinidia chinensis Planch, cv Abbott.). As estacas utilizadas continham dois nós e duas folhas cortadas ao meio, com aproximadamente 10 cm de comprimento, onde o corte basal em bisel foi realizado logo abaixo de um nó e o apical acima do outro nó. O efeito das auxinas, sobre o enraizamento de estacas caulinares de kiwi foi verificado mediante os seguintes tratamentos, aplicados sobre as bases das estacas: T1 H(2)0); T2 (NAA 300 ppm); T3 (IBA 300 ppm); T4 (NAA 300 ppm + B); T5 (IBA 300 ppm + B); T6 (NAA 0,5%-pó) e T7 (IBA 0,5%-pó). Após o tratamento das estacas, estas foram plantadas em bandejas de enraizamento, contendo vermiculita pura e colocadas em câmara de nebulização, onde permaneceram por 120 dias, até a sua coleta. Para a avaliação do efeito de auxinas e do ácido bórico, sobre o enraizamento de estacas caulinares de kiwi, foram realizadas as seguintes observações: 1. porcentagem de estacas enraizadas; 2. análise de açúcares redutores e açúcares totais (em g/100 g de matéria seca); 3. análise de triptofano (em µg/100 mg de matéria seca). Os resultados obtidos no processo de enraizamento de estacas caulinares de kiwi (Actinidia chinensis Planch.) variedade Abbott, levou a concluir que o inverno e outono foram as melhores épocas de coleta dos ramos de auxinas para a confecção das estacas. O processo de enraizamento foi ainda incrementado com a aplicação exógena na base das estacas, sendo que o alto teor de açúcares redutores e totais beneficiou a maior porcentagem de enraizamento.

EFEITO do GA3 NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE KIWI (Actinidia chinensis Planch.)

Com o objetivo de analisar a aplicação de ácido giberélico (GA3) na germinação de sementes de Actinidia chinensis Pl, sementes foram extraídas de frutos maduros, lavadas e secas à sombra, recebendo os seguintes tratamentos: T1 - estratificação (5oC por 2 semanas); T2 - testemunha; T3 - GA3 à 50 mg.L-1 ; T4 - GA3 à 100 mg.L-1 e T5 - GA3 à 150 mg.L-1. Durante a primeira semana o substrato dos tratamentos T3, T4 e T5 foi umedecido com GA3. O tratamento mais efetivo para aumentar a porcentagem de germinação e diminuir o tempo médio de germinação foi com 150 mg.L-1 de GA3.

Effects of auxins and boron on rooting of kiwi stem cuttings (Actinidia chinensis Pl cv Matua)

This work studies the effects of some synthetical auxins and boron in the rooting of stem cuttings of kiwi (Actinidia chinensis Planch cv Matua). The stems used had two nodes and two leaves cut in half. The auxin effect was observed through seven different treatments: T1 (H2O); T2 (NAA 300 ppm); T3 (IBA 300 ppm); T4 (NAA 300 ppm + B); T5 (IBA 300 ppm + B); T6 (NAA 0,5%-talc) and T7 (IBA 0,5%-talc), applied to the bases of stem cuttings. After these treatments, the cuttings were placed in suitable rooting dishes, with pure vermiculite in misty nebulization chamber for 120 days until collection day. The evaluation of auxin and boric acid effects were made based on the following observations: 1. The percentage of rooted stem cuttings; 2. reducing sugar and total sugar analyses; and 3. tryptophan analyses. The effects of such treatments were observed in the four seasons. The results showed that winter is best for rooting. Application of IBA talc 0,5% to the cuttings bases increased rooting.

Action of auxins, boron and harvest season on the rooting of kiwi fruit stem cuttings (Actinidia chinensis Pl cv Monty)

Action of auxins on the rooting of stem cuttings of kiwi (Actinidia chinensis P. cv Monty). This work studies the effects of some synthetic auxins and B in the rooting of kiwi (Actinidia chinensis Planch cv Monty) stem cuttings. The treatments used were as follows: T1 (H2O); T2 (NAA 300 ppm); T3 (IBA 300 ppm); T4 (NAA 300 ppm + B); T5 (IBA 300 ppm + B); T6 (NAA 0,5%-talc) and T7 (IBA 0,5%-talc), applied to the bases of the cuttings. These were then placed in rooting dishes with pure vermiculite in a misty nebulization chamber until collection day (120 days). The evaluation of auxin and boric acid effects on kiwi stem cuttings were made based on the following observations: 1. The percentage of rooted stem cuttings; 2. reducing sugars and total sugar analyses (in g/100 g of dry matter); and 3. tryptophan analyses (in mu g/100 mg of dry matter). The results show that summer is the best season for rooting Actinidia chinensis Planch cv Monty stem cuttings. The use of IBA talc 0,5% on the bases of the cuttings shamed positive results too.

Genotypic variation in Actinidia deliciosa fruit size and carbohydrate content

In a global and increasingly competitive fresh produce market, more attention is being given to fruit quality traits and consumer satisfaction. Kiwifruit occupies a niche position in the worldwide market, when compared to apples, oranges or bananas. It is a fruit with extraordinarily good nutritional traits, and its benefits to human health have been widely described. Until recently, international trade in kiwifruit was restricted to a single cultivar, but different types of kiwifruit are now becoming available in the market. Effective programmes of kiwifruit improvement start by considering the requirements of consumers, and recent surveys indicate that sweeter fruit with better flavour are generally preferred. There is a strong correlation between at-harvest dry matter and starch content, and soluble solid concentration and flavour when fruit are eating ripe. This suggests that carbon accumulation strongly influences the development of kiwifruit taste. The overall aim of the present study was to determine what factors affect carbon accumulation during Actinidia deliciosa berry development. One way of doing this is by comparing kiwifruit genotypes that differ greatly in their ability to accumulate dry matter in their fruit. Starch is the major component of dry matter content. It was hypothesized that genotypes were different in sink strength. Sink strength, by definition, is the effect of sink size and sink activity. Chapter 1 reviews fruit growth, kiwifruit growth and development and carbon metabolism. Chapter 2 describes the materials and methods used. Chapter 3, 4, 5 and 6 describes different types of experimental work. Chapter 7 contains the final discussions and the conclusions Three Actinidia deliciosa breeding populations were analysed in detail to confirm that observed differences in dry matter content were genetically determined. Fruit of the different genotypes differed in dry matter content mainly because of differences in starch concentrations and dry weight accumulation rates, irrespective of fruit size. More detailed experiments were therefore carried out on genotypes which varied most in fruit starch concentrations to determine why sink strengths were so different. The kiwifruit berry comprises three tissues which differ in dry matter content. It was initially hypothesised that observed differences in starch content could be due to a larger proportion of one or other of these tissues, for example, of the central core which is highest in dry matter content. The study results showed that this was not the case. Sink size, intended as cell number or cell size, was then investigated. The outer pericarp makes up about 60% of berry weight in ‘Hayward’ kiwifruit. The outer pericarp contains two types of parenchyma cells: large cells with low starch concentration, and small cells with high starch concentration. Large cell, small cell and total cell densities in the outer pericarp were shown to be not correlated with either dry matter content or fruit size but further investigation of volume proportion among cell types seemed justified. It was then shown that genotypes with fruit having higher dry matter contents also had a higher proportion of small cells. However, the higher proportion of small cell volume could only explain half of the observed differences in starch content. So, sink activity, intended as sucrose to starch metabolism, was investigated. In transiently starch storing sinks, such as tomato fruit and potato tubers, a pivotal role in carbon metabolism has been attributed to sucrose cleaving enzymes (mainly sucrose synthase and cell wall invertase) and to ADP-glucose pyrophosphorylase (the committed step in starch synthesis). Studies on tomato and potato genotypes differing in starch content or in final fruit soluble solid concentrations have demonstrated a strong link with either sucrose synthase or ADP-glucose pyrophosphorylase, at both enzyme activity and gene expression levels, depending on the case. Little is known about sucrose cleaving enzyme and ADP-glucose pyrophosphorylase isoforms. The HortResearch Actinidia EST database was then screened to identify sequences putatively encoding for sucrose synthase, invertase and ADP-glucose pyrophosphorylase isoforms and specific primers were designed. Sucrose synthase, invertase and ADP-glucose pyrophosphorylase isoform transcript levels were anlayzed throughout fruit development of a selection of four genotypes (two high dry matter and two low dry matter). High dry matter genotypes showed higher amounts of sucrose synthase transcripts (SUS1, SUS2 or both) and higher ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPL4, large subunit 4) gene expression, mainly early in fruit development. SUS1- like gene expression has been linked with starch biosynthesis in several crop (tomato, potato and maize). An enhancement of its transcript level early in fruit development of high dry matter genotypes means that more activated glucose (UDP-glucose) is available for starch synthesis. This can be then correlated to the higher starch observed since soon after the onset of net starch accumulation. The higher expression level of AGPL4 observed in high dry matter genotypes suggests an involvement of this subunit in drive carbon flux into starch. Changes in both enzymes (SUSY and AGPse) are then responsible of higher starch concentrations. Low dry matter genotypes showed generally higher vacuolar invertase gene expression (and also enzyme activity), early in fruit development. This alternative cleavage strategy can possibly contribute to energy loss, in that invertases’ products are not adenylated, and further reactions and transport are needed to convert carbon into starch. Although these elements match well with observed differences in starch contents, other factors could be involved in carbon metabolism control. From the microarray experiment, in fact, several kinases and transcription factors have been found to be differentially expressed. Sink strength is known to be modified by application of regulators. In ‘Hayward’ kiwifruit, the synthetic cytokinin CPPU (N-(2-Chloro-4-Pyridyl)-N-Phenylurea) promotes a dramatic increase in fruit size, whereas dry matter content decreases. The behaviour of CPPU-treated ‘Hayward’ kiwifruit was similar to that of fruit from low dry matter genotypes: dry matter and starch concentrations were lower. However, the CPPU effect was strongly source limited, whereas in genotype variation it was not. Moreover, CPPU-treated fruit gene expression (at sucrose cleavage and AGPase levels) was similar to that in high dry matter genotypes. It was therefore concluded that CPPU promotes both sink size and sink activity, but at different “speeds” and this ends in the observed decrease in dry matter content and starch concentration. The lower “speed” in sink activity is probably due to a differential partitioning of activated glucose between starch storage and cell wall synthesis to sustain cell expansion. Starch is the main carbohydrate accumulated in growing Actinidia deliciosa fruit. Results obtained in the present study suggest that sucrose synthase and AGPase enzymes contribute to sucrose to starch conversion, and differences in their gene expression levels, mainly early in fruit development, strongly affect the rate at which starch is therefore accumulated. This results are interesting in that starch and Actinidia deliciosa fruit quality are tightly connected.

Detection and molecular characterization of viruses infecting Actinidia spp.

Kiwifruit (genus Actinidia) is an important horticultural crop grown in the temperate regions. The four world’s largest producers are China, Italy, New Zealand and Chile. More than 50 species are recognized in the genus but the principal species in cultivation are A. deliciosa and A. chinensis. In Italy, as well as in many other countries, the kiwifruit crop has been considered to be relatively disease free and then no certification system for this species has been developed to regulate importation of propagation plant material in the European Union. During the last years a number of fungal and bacterial diseases have been recorded such as Botrytis cinerea and Pseudomonas syringae pv. actinidiae. Since 2003, several viruses and virus-like diseases have been identified and more recent studies demonstrated that Actinidia spp can be infected by a wide range of viral agents. In collaboration with the University of Auckland we have been detected thirteen different viral species on kiwifruit plants. During the three years of my PhD I worked on the characterization of Cucumber mosaic virus (CMV) and Pelargonium zonate spot virus (PZSV). The determination of causal agents has been based on host range, symptom expression in the test plant species and morphological properties of the virus particles using transmission electron microscopy (TEM) and using specific oligonucleotide primers in reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Both viruses induced several symptoms on kiwifruit plants. Moreover with new technologies such as high-throughput sequencing we detected additional viruses, a new member of the family Closteroviridae and a new member of the family Totiviridae. Taking together all results of my studies it is clear that, in order to minimize the risk of serious viral disease in kiwifruit, it is vital to use virus-free propagation material in order to prevent the spread of these viruses.

Studi epidemiologici su Pseudomonas syringae pv.actinidiae agente causale del cancro batterico in actinidia

Il cancro batterico dell’actinidia causato da Pseudomonas syringae pv.actinidiae (Psa) suscita grande interesse a livello globale a partire dal 2008. La malattia è comparsa in Giappone e in due anni ha avuto una diffusione epidemica in tutte le aree di coltivazione mondiale di actinidia. Gravi perdite economiche hanno attirato l’attenzione internazionale su questa problematica e grandi sforzi sono stati rivolti allo studio di questo patosistema ancora poco conosciuto. E’ emerso infatti che il patogeno può rimanere in fase latente per lunghi periodi senza causare sintomi caratteristici nelle piante infette, e che dalla comparsa dei sintomi la pianta muore nell’arco di un paio d’anni. Il monitoraggio ed il controllo della situazione è perciò di fondamentale importanza ed è ancora più importante prevenire la comparsa di nuovi focolai di infezione. A questo proposito sarebbe opportuno l’impiego di materiale vegetale di propagazione non infetto, ma in molti casi questo diventa difficile, dal momento che il materiale impiegato è generalmente quello asintomatico, non analizzato precedentemente per la presenza del patogeno. Negli ultimi anni sono state perciò messe a punto molte tecniche molecolari per l’identificazione di Psa direttamente da materiale vegetale. L’obiettivo di questo lavoro è stato quello di studiare l’epidemiologia di Psa in piante adulte infette e di verificare l’efficacia di metodi di diagnosi precoce per prevenire la malattia. A tale scopo il lavoro sperimentale è stato suddiviso in diverse fasi: i) studio della localizzazione, traslocazione e sopravvivenza di Psa nelle piante, a seguito di inoculazione in piante adulte di actinidia di ceppi marcati Psa::gfp; ii) studio della capacità di Psa di essere mantenuto in germogli di actinidia attraverso sette generazioni di micropropagazione dopo l’inoculazione delle piante madri con lo stesso ceppo marcato Psa::gfp; iii) studio ed applicazioni di un nuovo metodo di diagnosi precoce di Psa basato sull’analisi molecolare del “pianto”.

Fertilización del kiwi (Actinidia deliciosa (A. Chev.) C. F. Liang & A. R. Ferguson, cv. Hayward) durante la etapa de implantación en el sudeste bonaerense (Argentina)

En una plantación de kiwi situada en Balcarce (provincia de Buenos Aires, Argentina), se evaluó el efecto de la fertilización nitrogenada y potásica sobre el crecimiento de la planta durante la etapa de implantación, en la temporada 2008 - 2009. Los tratamientos fueron T: control sin fertilizar, N: fertilizado con nitrógeno (48 kg/ha N), K: fertilizado con potasio (60 kg/ha K) y NK: fertilizado con nitrógeno y potasio (48 kg/ha N - 60 kg/ha K). Se realizaron muestreos periódicos de: longitud de tallo, longitud del último entrenudo y área foliar. Se determinó el diámetro del tallo a fin de temporada y la distribución de raíces en el perfil de suelo en plena dormición. Se efectuaron análisis foliares de macronutrientes, así como N mineral, N anaeróbico (NAN) y carbono orgánico (CO) en el suelo. El suelo correspondió a un Argiudol, con niveles de NAN entre 85 - 100 mg/kg y de CO de 45 - 50 g/kg en los primeros 30 cm. Los resultados obtenidos, en cuanto al crecimiento de la parte aérea de la planta, no constituyen evidencia suficiente para justificar la fertilización con N y K bajo las condiciones experimentales del estudio. Aun en el T, los niveles foliares de N y K se mantuvieron dentro de los estándares normales. El sistema radical, observado durante el reposo, se habría visto beneficiado por la fertilización nitrogenada. En el estrato de suelo comprendido entre 10 y 20 cm se determinó un promedio de 61 raíces/100 cm2, en el tratamiento N, 40 en el tratamiento combinado NK, 28 en el tratamiento K, y 19 en el testigo.

Evolución del tamaño y del peso del fruto de kiwi (Actinidia deliciosa (A. Chev.) Liang et Fergurson) cultivar "Hayward" durante la etapa final de crecimiento

Se realizó un ensayo durante tres años consecutivos con el fin de monitorear la evolución del tamaño y del peso de los frutos de una plantación comercial de kiwi variedad Hayward ubicada en la provincia de Córdoba. El objetivo fue determinar la evolución del peso y del tamaño del fruto durante la etapa final de crecimiento. Se seleccionaron doce plantas representativas y se realizaron cosechas durante cuatro semanas en tres años sucesivos desde el 4/3 al 24/3, a partir de que los frutos alcanzaron 5° Brix. Las variables evaluadas fueron: peso del fruto, longitud del fruto, diámetro mayor y menor al momento de la cosecha y luego de seis días a temperatura ambiente. El peso del fruto se incrementó desde un valor mínimo de 83,71 g a 121,1 g. La pérdida de peso luego de seis días fue desde un mínimo de 3,11 g a un máximo de 6,01 g. La longitud pasó de 54,73 mm a 64,20 mm. El diámetro mayor pasó de 52,12 mm a 59,7 mm, presentando una disminución después de seis días de un mínimo de 0,27 mm a un máximo 7,12 mm. El diámetro menor pasó de 42 mm a 54,41 mm entre la primera y la cuarta cosecha. Todas las variables presentaron un incremento en la medida en que atrasaba la cosecha, lo que justifica una cosecha más tardía, en función del tamaño de los frutos.