Cadmium stress alters the redox reaction and hormone balance in oilseed rape (Brassica napus L.) leaves

In order to understand the physiological response of oilseed rape (Brassica napus L.) leaves to cadmium (Cd) stress and exploit the physiological mechanisms involved in Cd tolerance, macro-mineral and chlorophyll concentrations, reactive oxygen species (ROS) accumulation, activities of enzymatic antioxidants, nonenzymatic compounds metabolism, endogenous hormonal changes, and balance in leaves of oilseed rape exposed to 0, 100, or 200 μM CdSO4 were investigated. The results showed that under Cd exposure, Cd concentrations in the leaves continually increased while macro-minerals and chlorophyll concentrations decreased significantly. Meanwhile, with increased Cd stress, superoxide anion (O 2 • − ) production rate and hydrogen peroxide (H2O2) concentrations in the leaves increased significantly, which caused malondialdehyde (MDA) accumulation and oxidative stress. For scavenging excess accumulated ROS and alleviating oxidative injury in the leaves, the activity of enzymatic antioxidants, such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT), was increased significantly at certain stress levels. However, with increased Cd stress, the antioxidant enzyme activities all showed a trend towards reduction. The nonenzymatic antioxidative compounds, such as proline and total soluble sugars, accumulated continuously with increased Cd stress to play a long-term role in scavenging ROS. In addition, ABA levels also increased continuously with Cd stress while ZR decreased and the ABA/ZR ratio increased, which might also be providing a protective role against Cd toxicity.

甘蓝型油菜（Brassica napus L.）花粉和柱头的发育及其与自交不亲和性的关系

作者用扫描电镜、透射电镜和组织化学方法研究了甘蓝型油菜(Brassica napus L．)花粉和柱头的发育及相互作用,得到了如下结果： 一．甘蓝型油菜具有典型的同型孢子体自交不亲和性(Homomorphic and sporophytic self-incompatibility)。自花授粉后，部分花粉粘住在乳突细胞表面，随后萌发出花粉管，花粉管生长受阻于乳突细胞，花粉管表现出各种异常形态，缠绕卷曲(Coiled pattern),顶端膨大成基足状(pad-Like swelling),花粉管二叉分枝（dichotomous branching Pollen tubes），花粉管相互连接(connections of pollen tubes），有的花粉粒还形成两个花粉管。 二．不同时期的乳突细胞的扫描电镜观察表明： 开花前6—7天 乳突细胞壁内陷，柱头中央有一沟槽; 开花前4—5天 乳突细胞被有孔的块状物覆盖; 开花前2—3天 覆盖物消失，壁表面只剩下波状纹或小凹; 开花前l - 2天 乳突细胞充分吸水膨胀，呈指状，排列疏松，细胞壁上有一些小颗粒。此时的乳突细胞已发育成熟。 三.不亲和授粉时，花粉和乳突细胞均有强烈的胼胝质荧光。 四.乳突细胞的组织化学特点：缺乏淀粉积累，细胞壁和细胞质中有过氧化物酶活性。 五.乳突细胞的超微结构特点：细胞壁分为三层，蜡质层、角质层和纤维素层。粗面内质网成群分布在细胞壁附近，并以及泡形式向细胞壁分泌物质。缺乏质体，细胞核位于乳突细胞基部，细胞中央为大液泡占据。 六.花粉的超微结构发育特点：单核花粉已发育出内壁和外壁，外壁内层不明显。细胞核位于中央。细胞质浓厚，缺乏层膜结构而积累大量淀粉粒的质体存在于细胞质中。其他细胞器不发达。两细胞花粉时期，花粉壁接受乌氏体转运的孢粉素和含油体转运的脂类物质。生殖细胞没有壁，悬浮在营养细胞的细胞质中。细胞核大，细胞质稀薄，只有一些嵴不明显的线粒体。营养细胞的核显著，细胞质浓厚，线粒体发达，质体内部的淀粉消失，转变成嗜饿小体。内质网短而粗，遍布于细胞质中，高尔基体缺乏。 七.绒毡层积极参与了花粉外壁的建成。首先，它通过分泌作用把物质（可能是蛋白质）转移到单核花粉的腔隙中或在它后期滚解后，由分布在二细胞花粉间的粗面内质网合成蛋白质，转移到花粉壁内。其次，绒毡层细胞的质体层膜形成许多造油小体，至二胞花粉时，造油小体进入壁的柱状层，参与花粉鞘形成。第三，绒毡层细胞形成许多乌氏体，花粉发育后期，乌氏体与花粉外壁接触，将孢粉素转移到花粉外壁上。

Effects of microcystins on the growth and the activity of superoxide dismutase and peroxidase of rape (Brassica napus L.) and rice (Oryza sativa L.)

Microcystins are naturally occurring hepatotoxic cyclic heptapeptides produced by some toxic freshwater cyanobacterial species. In this study, crude extract of toxic cyanobacterial blooms from Dianchi Lake in southwestern China was used to determine the effects of microcystins on rape (Brassica napus L.) and rice (Oryza sativa L.). Experiments were carried out on a range of doses of the extract (equivalent to 0, 0.024, 0.12, 0.6 and 3 mug MC-LR/ml). Investigations showed that exposure to microcystins inhibited the growth and development of both rice and rape seedlings, however, microcystins had more powerful inhibition effect on rape than rice in germination percentage of seeds and seedling height. Microcystins significantly inhibited the elongation of primary roots of rape and rice seedlings. Determination of the activities of peroxidase and superoxide dismutase demonstrated that microcystin stress was manifested as an oxidative stress. Using ELISA, microcystins were examined from the extract of exposed rape and rice seedlings, indicating that consumption of edible plants exposed to microcystins via irrigation route may have health risks. Significantly different levels of recovered microcystins between exposed rice and rape seedlings Suggested that there might be different tolerant mechanisms toward microcystins. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Desempenho de genótipos de canola (Brassica napus L.) no Nordeste do estado da Paraíba, Nordeste do Brasil.

2008

Fertilización nitrógeno - azufrada y variabilidad genotípica en el rendimiento y la calidad de grando en Colza - Granola (Brassica napus L.)

La difusión del cultivo de colza-canola en Argentina es aún limitada, siendo los bajos rendimientos en grano a nivel de producción una de las principales causas de la escasa adopción. Esto es consecuencia del desconocimiento de las respuestas a factores del ambiente que determinan el rendimiento y sus componentes, y a la oferta de nutrientes como estrategias para maximizar el rendimiento y la calidad comercial de los granos. Los objetivos del presente trabajo fueron analizar (i) la variabilidad en rendimiento y calidad del grano en un amplio rango de genotipos comerciales de colza-canola de Argentina, (ii) el efecto de la fertilización con nitrógeno y azufre sobre el rendimiento y (iii) la calidad del grano de dos genotipos primaverales; en un total de tres años en el campo experimental del Dto. de Producción Vegetal de FAUBA. Se halló una importante variabilidad en el rendimiento en grano entre genotipos y años, mientras que la calidad resultó más estable ante cambios del ambiente. Tanto el rendimiento como el porcentaje de aceite y ácido linolénico del grano se redujeron con temperaturas medias mayor a 13 º C durante la etapa de postfloración, resultando éste el factor ambiental preponderante, covariando con la radiación incidente. La fertilización nitrogenada (hasta 280 kg N ha-1 aplicados durante todo el ciclo) aumentó el rendimiento en grano, a través de cambios en la biomasa aérea total y el número de granos por unidad de área, sin afectarse la partición a raíz y a grano, la eficiencia de uso de la radiación ni el peso del grano. Las distintas eficiencias de uso del N (agronómica, de absorción y fisiológica) fueron constantes en ambos genotipos, y no se alteraron por la oferta de S. Los niveles de S explorados (de 9 a 69 kg ha-1) no parecieron ser limitantes para generar diferenciales en el rendimiento y la calidad del grano. El porcentaje de aceite se redujo y el de proteínas se incrementó más que proporcionalmente ante aumentos en la disponibilidad de N, mientras que el perfil de ácidos grasos y el contenido de glucosinolatos se mantuvieron estables. Los resultados de esta tesis permiten concluir que bajo las condiciones ambientales evaluadas es posible obtener altos rendimientos y alta calidad de grano de colza-canola con los genotipos disponibles actualmente en el mercado argentino

Agroclimatología de la colza de invierno (Brassica napus L. ssp. Oleifera (Metzg) Sinsk F. Biennis) y su posible difusión en la Argentina

p.73-90

Agroclimatología de la colza de primavera (Brassica Napus L. ssp. Oleifera (Metz) Sinsk F. Annua) y su posible difusión en la Argentina

p.159-176

Componentes del rendimiento en colzas doble cero de primavera : (Brassica napus L.spp.oleifera (Metz) Sinsk f.annua)

p.177-186

Fertilización nitrógeno - azufrada y variabilidad genotípica en el rendimiento y la calidad de grando en Colza - Granola (Brassica napus L.)

La difusión del cultivo de colza-canola en Argentina es aún limitada, siendo los bajos rendimientos en grano a nivel de producción una de las principales causas de la escasa adopción. Esto es consecuencia del desconocimiento de las respuestas a factores del ambiente que determinan el rendimiento y sus componentes, y a la oferta de nutrientes como estrategias para maximizar el rendimiento y la calidad comercial de los granos. Los objetivos del presente trabajo fueron analizar (i)la variabilidad en rendimiento y calidad del grano en un amplio rango de genotipos comerciales de colza-canola de Argentina, (ii)el efecto de la fertilización con nitrógeno y azufre sobre el rendimiento y (iii)la calidad del grano de dos genotipos primaverales; en un total de tres años en el campo experimental del Dto. de Producción Vegetal de FAUBA. Se halló una importante variabilidad en el rendimiento en grano entre genotipos y años, mientras que la calidad resultó más estable ante cambios del ambiente. Tanto el rendimiento como el porcentaje de aceite y ácido linolénico del grano se redujeron con temperaturas medias mayor a 13 º C durante la etapa de postfloración, resultando éste el factor ambiental preponderante, covariando con la radiación incidente. La fertilización nitrogenada (hasta 280 kg N ha-1 aplicados durante todo el ciclo)aumentó el rendimiento en grano, a través de cambios en la biomasa aérea total y el número de granos por unidad de área, sin afectarse la partición a raíz y a grano, la eficiencia de uso de la radiación ni el peso del grano. Las distintas eficiencias de uso del N (agronómica, de absorción y fisiológica)fueron constantes en ambos genotipos, y no se alteraron por la oferta de S. Los niveles de S explorados (de 9 a 69 kg ha-1)no parecieron ser limitantes para generar diferenciales en el rendimiento y la calidad del grano. El porcentaje de aceite se redujo y el de proteínas se incrementó más que proporcionalmente ante aumentos en la disponibilidad de N, mientras que el perfil de ácidos grasos y el contenido de glucosinolatos se mantuvieron estables. Los resultados de esta tesis permiten concluir que bajo las condiciones ambientales evaluadas es posible obtener altos rendimientos y alta calidad de grano de colza-canola con los genotipos disponibles actualmente en el mercado argentino

The interrelationship between the accumulation of lipids, protein and the level of acyl carrier protein during the development of Brassica napus L. pollen

Lipid accumulation during pollen and tapetal development was studied using cryostat sections of unfixed anthers from Brassica napus (rapeseed). Diamidino-2-henylindole (DAPI), a DNA fluorochrome, was used to stain the pollen nuclei in order to identify ten stages of pollen development in Brassica. Storage lipids (i.e. triacylglycerides) were stained using the fluorochrome Nile red. Pollen coat lipids are formed in tapetal plastids between the mid-vacuolate and early maturation pollen stages. The pollen coat components, including lipids and a proportion of the proteins, are derived from the remnants of the tapetum, after its rupture, during the second pollen mitosis. Quantitative microfluorometric analyses demonstrated four phases of lipid body accumulation or depletion in the developing pollen cytoplasm. The majority of storage lipids found in the cytoplasm of the mature pollen grain accumulated during the late vacuolate and early maturation stages when the pollen is bicellular. The level of acyl carrier protein, a protein integrally involved in lipid synthesis, was also found to be maximal in the developing pollen during the bicellular pollen stages of development. This coincided with the most active period of lipid accumulation. These data could indicate that the lipids of the pollen are synthesized in situ, by metabolic processes regulated by expression of genes in the haploid genome.

Composição química e qualidade biológica da torta de colza (Brassica napus, L: )

A composição química e a qualidade biológica da torta de colza obtida da semente, variedade CTC-4, foram determinados. A farinha foi preparada me diante prensagem da semente e extração da gordura com solvente, lixiviada durante 2 horas, com água corrente na proporção de 1:5, e agitação constante, a fim de reduzir os níveis de glicosinolatos. O efeito tóxico foi observado através do peso dos órgãos e da histopatologia dos órgãos em experimento de 60 dias. A qualidade biológica da torta desintoxicada, ao nível de 5% e 10%, foi semelhante ao da caseína (PER controle 3,18 vs 3,08, 5% e 2,98, 10%). O PER da torta crua foi de 2,28. Os ratos que receberam a farinha crua tiveram órgãos maiores. As tireóides dos ratos submetidos as dietas 2 e 3, não demonstraram alterações que suspeitassem de um efeito bociogênico e as alterações ocorridas nas tireóides dos animais que receberam, D-4 foram semelhantes àquelas ocorridas nos grupos 2 e 3. Não houve danos célulares graves em relação ao fígado, os rins, o coração, baço e supra-renais para todos os grupos observados. O método de extração dos fatores tóxicos da colza foi eficiente de acordo com os resultados obtidos para o presente estudo.

Entomophilous pollination in rape (Brassica napus L. var. oleifera) in Brazil

The most frequent insect visitors to the flower were: Apis mellifera, 80.6%; Trigona spinipes, 12.8% and Dialictus sp, 6.6%. -from Authors

Uso de aguas residuales urbanas en el riego de colza (Brassica napus L.) con destino a biocombustible

El aceite de colza es comestible pero también puede utilizarse en la producción de biodiesel. Cuando el destino es el energético, el cultivo puede regarse con aguas residuales urbanas o cloacales. La mayor proporción del uso de éstas en el mundo ocurre en regiones áridas donde otras fuentes de agua son escasas, situación que se plantea en los oasis irrigados de Mendoza. En este trabajo se comparó el rendimiento de un cultivar invernal de colza regado con agua cloacal (AC) y agua subterránea (AS), y su potencial para producir biodiesel. La experiencia se llevó a cabo en una planta de tratamiento de agua cloacal de Obras Sanitarias en el departamento Tunuyán (33° 32’ 89’’ S; 69° 00’ 80’’ O; 859 m snm). El rendimiento de semilla de AC fue significativamente mayor que el de AS (7690 y 3886 kg/ha, respectivamente). La cantidad de biodiesel factible de producir por cada hectárea de cultivo asciende a 2800 kg en el tratamiento AC y a 1400 kg en AS. El uso de aguas residuales urbanas genera un nicho interesante para la producción de biocombustibles, utilizando un recurso hídrico con limitaciones para producir alimentos.