De Novo Assembly And Transcriptome Analysis Of The Rubber Tree (hevea Brasiliensis) And Snp Markers Development For Rubber Biosynthesis Pathways.

Hevea brasiliensis (Willd. Ex Adr. Juss.) Muell.-Arg. is the primary source of natural rubber that is native to the Amazon rainforest. The singular properties of natural rubber make it superior to and competitive with synthetic rubber for use in several applications. Here, we performed RNA sequencing (RNA-seq) of H. brasiliensis bark on the Illumina GAIIx platform, which generated 179,326,804 raw reads on the Illumina GAIIx platform. A total of 50,384 contigs that were over 400 bp in size were obtained and subjected to further analyses. A similarity search against the non-redundant (nr) protein database returned 32,018 (63%) positive BLASTx hits. The transcriptome analysis was annotated using the clusters of orthologous groups (COG), gene ontology (GO), Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), and Pfam databases. A search for putative molecular marker was performed to identify simple sequence repeats (SSRs) and single nucleotide polymorphisms (SNPs). In total, 17,927 SSRs and 404,114 SNPs were detected. Finally, we selected sequences that were identified as belonging to the mevalonate (MVA) and 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP) pathways, which are involved in rubber biosynthesis, to validate the SNP markers. A total of 78 SNPs were validated in 36 genotypes of H. brasiliensis. This new dataset represents a powerful information source for rubber tree bark genes and will be an important tool for the development of microsatellites and SNP markers for use in future genetic analyses such as genetic linkage mapping, quantitative trait loci identification, investigations of linkage disequilibrium and marker-assisted selection.

Leaf-, Panel- And Latex-expressed Sequenced Tags From The Rubber Tree (hevea Brasiliensis) Under Cold-stressed And Suboptimal Growing Conditions: The Development Of Gene-targeted Functional Markers For Stress Response.

Hevea brasiliensis is a native species of the Amazon Basin of South America and the primary source of natural rubber worldwide. Due to the occurrence of South American Leaf Blight disease in this area, rubber plantations have been extended to suboptimal regions. Rubber tree breeding is time-consuming and expensive, but molecular markers can serve as a tool for early evaluation, thus reducing time and costs. In this work, we constructed six different cDNA libraries with the aim of developing gene-targeted molecular markers for the rubber tree. A total of 8,263 reads were assembled, generating 5,025 unigenes that were analyzed; 912 expressed sequence tags (ESTs) represented new transcripts, and two sequences were highly up-regulated by cold stress. These unigenes were scanned for microsatellite (SSR) regions and single nucleotide polymorphisms (SNPs). In total, 169 novel EST-SSR markers were developed; 138 loci were polymorphic in the rubber tree, and 98 % presented transferability to six other Hevea species. Locus duplication was observed in H. brasiliensis and other species. Additionally, 43 SNP markers in 13 sequences that showed similarity to proteins involved in stress response, latex biosynthesis and developmental processes were characterized. cDNA libraries are a rich source of SSR and SNP markers and enable the identification of new transcripts. The new markers developed here will be a valuable resource for linkage mapping, QTL identification and other studies in the rubber tree and can also be used to evaluate the genetic variability of other Hevea species, which are valuable assets in rubber tree breeding.

Increased Vascular Permeability, Angiogenesis and Wound Healing Induced by the Serum of Natural Latex of the Rubber Tree Hevea brasiliensis

Increases in vascular permeability and angiogenesis are crucial events to wound repair, tumoral growth and revascularization of tissues submitted to ischemia. An increased vascular permeability allows a variety of cytokines and growth factors to reach the damaged tissue. Nevertheless, the angiogenesis supply tissues with a wide variety of nutrients and is also important to metabolites clearance. It has been suggested that the natural latex from Hevea brasiliensis showed wound healing properties and angiogenic activity. Thus, the purpose of this work was to characterize its angiogenic activity and its effects on vascular permeability and wound healing. The serum fraction of the latex was separated from the rubber with reduction of the pH. The activity of the dialyzed serum fraction on the vascular permeability injected in subcutaneous tissue was assayed according Mile`s method. The angiogenic activity was determined using a chick embryo chorioallantoic membrane assay and its effects on the wound-healing process was determined by the rabbit ear dermal ulcer model. The serum fraction showed evident angiogenic effect and it was effective in enhancing vascular permeability. In dermal ulcers, this material significantly accelerated wound healing. Moreover, the serum fraction boiled and treated with proteases lost these activities. These results are in accordance with the enhancement of wound healing observed in clinical trials carried out with a biomembrane prepared with the same natural latex. Copyright (C) 2009 John Wiley & Sons, Ltd.

Alterações fisiológicas em clones de seringueira (Hevea brasiliensis) submetidos ao deficit hídrico

Esse estudo objetivou investigar, em regime de casa de vegetação, o desempenho fisiológico de duas cultivares jovens e enxertadas de seringueira (Hevea brasiliensis), submetidas à deficiência hídrica e posterior recuperação. Os parâmetros analisados foram o potêncial hídrico foliar (ψw), taxa de sobrevivência e crescimento após reidratação e a fluorescência transiente da clorofila a. Trinta dias após a aclimatação, o déficit hídrico foi iniciado pela supressão total da água até o potencial hídrico (ψw) atingir valores críticos (38 dias), seguido por 30 dias de reidratação. Os dois genótipos (RRIM600 e FX3864) apresentaram um comportamentos semelhantes de redução do ψw com o avanço da supressão hídrica. Entretanto, o genótipo FX3864 mostrou-se mais susceptível ao déficit hídrico comprovado por valores que demonstram deficiência no transporte de elétrons no etapa fotoquímica da fotossíntese e por uma menor taxa de sobrevivência após desidratação e menor crescimento e desenvolvimento após a reidratação. RRIM600 apresentou uma maior tolerância à imposição da supressão hídrica, confirmada pelos valores da maioria dos parâmetros analisados e pelo menor tempo necessário para sua recuperação.

Quantitative Analysis of Immunoglobulin E Reactivity Profiles in Patients Allergic or Sensitized to Natural Rubber Latex (Hevea Brasiliensis)

Characterized native and recombinant Hevea brasiliensis (rHev b) natural rubber latex (NRL) allergens are available to assess patient allergen sensitization profiles. OBJECTIVE: Quantification of individual IgE responses to the spectrum of documented NRL allergens and evaluation of cross-reactive carbohydrate determinants (CCDs) for more definitive diagnosis. METHODS: Sera of 104 healthcare workers (HCW; 51 German, 21 Portuguese, 32 American), 31 spina bifida patients (SB; 11 German, 20 Portuguese) and 10 Portuguese with multiple surgeries (MS) were analysed for allergen-specific IgE antibody (sIgE) to NRL, single Hev b allergens and CCDs with ImmunoCAP technology. RESULTS: In all patient groups rHev b 5-sIgE concentrations were the most pronounced. Hev b 2, 5, 6.01 and 13 were identified as the major allergens in HCW and combined with Hev b 1 and Hev b 3 in SB. In MS Hev b 1 displayed an intermediate relevance. Different sIgE antibody levels to native Hevea brasiliensis (nHev b) 2 and rHev b 6.01 allowed discrimination of SB with clinical relevant latex allergy vs. those with latex sensitization. Sensitization profiles of German, Portuguese and American patients were equivalent. rHev b 5, 6.01 and nHev b 13 combined detected 100% of the latex-allergic HCW and 80.1% of the SB. Only 8.3% of the sera showed sIgE response to CCDs. CONCLUSIONS: Hev b 1, 2, 5, 6.01 and 13 were identified as the major Hev b allergens and they should be present in standardized latex extracts and in vitro allergosorbents. CCDs are only of minor relevance in patients with clinical relevant latex allergy. Component-resolved diagnostic analyses for latex allergy set the stage for an allergen-directed immunotherapy strategy

Estudo comparativo do balanço hídrico em um clone diplóide (IAN-873) e outro poliplóide (IAC-222) de Hevea brasiliensis Muell. Arg

Foi montado um experimento em condições de campo, envolvendo clones diplóides e poliplóides de Hevea brasiliensis Muell. Arg., objetivando o estudo comparativo de balanço hídrico com base na análise dos seguintes parâmetros: potencial hídrico foliar, resistência estomática, transpiração, conteúdo percentual de água, déficit de saturação foliar, análise de microestrutura epidérmica e do índice de eficiência hídrica. De um modo geral, os resultados sugerem maior capacidade hídrica ao clone poliplóide IAC-222, conseqüente do seu maior índice de eficiência hídrica, podendo ser definido como vantajoso sobre o diplóide por se re-hidratar mais rapidamente após períodos críticos.

Desenvolvimento morfológico de folhas de Hevea brasiliensis Muell. Arg. e H. pauciflora Muell. Arg. submetidas a dois regimes hídricos

As características morfológicas relacionadas com a ontogenia foliar das espécies de seringueira foram influenciadas pela deficiência hídrica. O déficit hídrico provocou redução significativa no número de folhas, no comprimento do folíolo central, na matéria seca foliar, na matéria fresca foliar, na classe do ângulo folíolo-pecíolo e no tamanho da brotação em H. brasiliensis e H. pauciflora. A espessura dos tecidos anatômicos das folhas foi pouco modificada cm ambos os tratamentos, provavelmente devido ao pequeno efeito do curto período de aplicação do estresse hídrico e das condições do ambiente sobre a formação desses tecidos. No entanto, H. pauciflora tende a apresentor maior resistência à perda de água, quando comparada com H. brasiliensis (IAN 873), visto apresentar folhas com características mais xeromórficas. A classe do ângulo folíolo-pecíolo e o índice plastocrono não foram adequados para representar a idade fisiológica das folhas da seringueira. No entanto, foi possível determinar o valor de referência (R = 50,0 mm) para a seringueira. Verificou-se que as plantas com déficit hídrico apresentaram menor taxa de emergência de folhas durante o desenvolvimento do lançamento. A classe do ângulo folíolo-pecíolo foi significativamente influenciada pelas condições do ambiente.

Identificação e concentração das antocianinas durante a ontogenia foliar de Hevea brasiliensis Muell. Arg. (IAN 873) e H. pauciflora Muell. Arg. submetidas a dois regimes hídricos .

Através de cromatografia descendente em papel, com a utilização de três sistemas de solventes, indentificaram-se os pigmentos presentes nas folhas de seringueira. Por meio das análises dos cromatogramas e dos RF encontrados, verificou-se a presença de duas antocianinas, a pelargonidina e a cianidina. Foi observada a presença de uma mancha amarela, com RF acima de 0,90, provavelmente o quempferol. O teor de antocianina foi influenciado pelo déficit hídrico em plântulas de serigueira, com drástica redução nos primeiros dez dias de antogenia foliar. Após o vigésimo dia de idade, não houve diferença significativa entre os tratamentos. A progênie do clone IAN 873 de Hevea brasiliensis foi mais influenciada pela deficiência hídrica que a de H. pauciflora.

AVALIAÇÃO DE GENÓTIPOS DE SERINGUEIRA (Hevea spp.) AO Microcyclus ulei VISANDO À IDENTIFICAÇÃO DE FONTES DE RESISTÊNCIA HORIZONTAL

Avaliou-se, sob condições controladas, a resistência de genótipos de seringueira ao mal-das-folhas. Empregaram-se dois isolados de Microcyclus ulei, pertencentes aos grupos I e II. Utilizaram-se mudas em sacos plásticos e inocularam-se folíolos nos estádios B1/B2 com uma suspensão de 2 χ 105conídios/ml. Incubaram-se as mudas em câmara úmida a 24° C por 24 horas. Determinaram-se o período latente (PL), diâmetro das lesões (DL), tipo de lesão (TL) e tipo de reação (TR). A maioria dos genótipos testados foi suscetível a pelo menos um isolado do patógeno. Os genótipos que apresentaram resistência moderada, com maior período latente e menor esporulação a um isolado, em geral, foram suscetíveis ao outro. Apenas o genotipo AM/86/271 exibiu resistência incompleta, caracterizada por maior PL, menor DL e baixa esporulação. Entretanto, o número de isolados testados não assegurou o caráter da resistência. Com base nos resultados obtidos concluiu-se que os genótipos avaliados não apresentaram perspectivas para utilização em programas de melhoramento visando resistência ao M.ulei.

Aperfeiçoamento da técnica de eletroforese para análise isoenzimática de clones de seringueira (Hevea sp.)1

Este estudo foi conduzido no sentido de otimizar as técnicas de preparo de extratos de folíolos e identificar tampões e condições de corrida que proporcionassem uma boa definição dos perfis eletroforéticos de clones de seringueira. Foram testados 25 diferentes sistemas enzimáticos utilizando-se onze sistemas tamponantes. Não foram encontradas diferenças na qualidade dos zimogramas obtidos nos diferentes estádios fenológicos analisados, em amostras submetidas a diferentes condições de centrifugação e nas diferentes plantas de um mesmo clone. Extratos de folíolos liofilizados apresentaram resolução semelhante para Adh, Pgi, 6Pgdh, Lap-1, Skdh, Acp, Mdh, ßGlu, Pgm e Idh que homogenados de folíolos não liofilizados preparados até 2 dias pós-coleta. Os padrões de Got e Est apresentaram boa nitidez somente em extratos de folíolos frescos. As demais enzimas não apresentaram resolução satisfatória. Com o uso de diferentes substratos, foi possível detectar nove regiões de atividade esterásica nas condições empregadas, embora variação genética tenha sido caracterizada para apenas três locos nos clones analisados. Os fenótipos observados para esterase-7 utilizando-se ésteres derivados de naftol foram semelhantes aos padrões encontrados utilizando L-benzoil-ßnaftilamida como substrato, indicando que esta esterase seja, provavelmente, uma en-dopeptidase. A utilização de substratos fluorogênicos permitiu ainda a detecção de uma variante eletroforética de Acp em Hevea nítida e uma variante de ßGlu em Hevea rigidifolia.

Reação de dez clones de Seringueira (Hevea benthamiana) a três isolados de Microcyclus ulei

Avaliou-se a reação de dez clones de seringueira (Hevea benthamiana Muell. Arg.) frente a três isolados de Microcyclus ulei (P. Henn.) v. Arx, pertencentes aos grupos de patogenicidade I e II, quanto aos parâmetros monocíclicos: período de incubação, período latente, diâmetro da lesão e tipo de reação. Inoculou-se uma suspensão de 2 χ 105 conídios/ml na superfície abaxial de folíolos nos estádios B1/B2, deixou-se por 24 horas em câmara úmida a 24 ± lºC e transferiu-se para câmara de crescimento à mesma temperatura até a última avaliação aos 15 dias. A maioria dos clones testados apresentou resistência aos três isolados. Verificou-se ausência de interação entre clones e isolados com relação ao período de incubação, mas verificou-se interação altamente significativa entre clones e isolados em relação ao diâmetro de lesão. Os clones CNSAM 8218 e CNSAM 8219 foram altamente resistentes e apresentaram os menores diâmetros médios de lesão quando confrontados com o isolado EB1, diferindo significativamente dos demais. CNSAM 8212 também apresentou menor diâmetro de lesão frente ao isolado EB2. O CNSAM 8205, por sua vez, apresentou o maior diâmetro médio de lesão quando inoculado com o isolado EB1 e reação semelhante ao CNSAM 8204 quando inoculado com os isolados EB2 e MB1 e ao CNSAM 8201 quando inoculado com o isolado EB2. Concluiu-se que os clones avaliados apresentaram resistência vertical, o que os torna impróprios para um programa de melhoramento genético de seringueira que vise a obtenção de materiais com resistência horizontal ao M. ulei.

Emissão de fluxos foliares, floração e ciclagem de nutrientes em clones de copa de Hevea pauciflora

A fenologia foliar tem sido utilizada como uma característica importante na seleção dos clones de Hevea spp., enquanto o teor de nutrientes na serapilheira é um bom indicador da ciclagem de nutrientes. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da periodicidade de emissão de fluxos foliares na floração de copa de Hevea pauciflora, estado nutricional e qualidade da serapilheira. Foram avaliadas 15 plantas de 10 anos de idade dos clones de copa CNS G 112, CNS G 124 e CBA 2. Nas condições edafoclimáticas da Amazônia tropical úmida, a emissão de folhas e de floração de H. pauciflora ocorre com maior intensidade no segundo semestre (início do período chuvoso). A H. pauciflora apresenta maior acúmulo de serapilheira que a floresta primária e os teores foliares de 22,18 g kg-1 de N, 1,47 g kg-1 de P, 5,77 g kg-1 de K, 3,79 g kg-1 de Ca, 2,09 g kg-1 de Mg, 16,15 mg kg-1 de B, 6,14 mg kg-1 de Cu, 53,87 mg kg-1 de Fe, 66,20 mg kg-1 de Mn e 48,44 mg kg-1 de Zn podem ser utilizados como referência para essa espécie de seringueira.

Deficiências de kacronutrientes e de boro em seringueira (Hevea brasiliensis L.)

Plantas de seringueira (Hevea brasiliensis L.) foram cultivadas em casa de vegetação, em quartzo moído, irrigado com soluções nutritivas, e submetidas aos seguintes tratamentos: completo, omissão de N, omissão de P, omissão de Ca, omissão de Mg, omissão de S e omissão de B, com o objetivo de: (a) obter sintomas de deficiências de macronutrientes e de boro; (b) analisar o crescimento das plantas através da produção de matéria seca; (c) determinar a concentração de macro e micronutrientes nas folhas, caule e raízes das plantas cultivadas nos diversos tratamentos. Os sintomas visuais de deficiência foram identificados e descritos. As plantas foram coletadas e separadas em raiz, caule e folhas, e determinaram-se os teores de macro e micronutrientes . Os resultados mostraram: - foram identificados sintomas de deficiências para todos os tratamentos com omissão de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S e B); - a omissão de N, K, Mg ou B da solução nutritiva diminuiu o crescimento das plantas; - as concentrações dos elementos nas folhas de plantas com sintomas e sem sintomas de deficiência foram, respectivamente: N% = 1,94 e 3,40; P% = 0,14 e 0,25; K% = 0,79 e 2,22; Ca% = 0,59e 1,28; Mg% = 0,26 e 0,50; S% = 0,10 e 0,10; Bppm = 31 ,3 e 171,8.

Estimulação do enraizamento de estacas de seringueira (Hevea brasiliensis Muell. Arg.)

Com o objetivo de verificar o efeito do estrangulamento do caule e do ácido indolbutírico no enraizamento de estacas de plantas jovens de seringueira, foi conduzido este ensaio. As estacas utilizadas foram retiradas da perte basal, mediana e apical, sendo que parte das estacas foram estranguladas com fio de arame abaixo de duas folhas, 30 dias antes do estaqueamento no campo. As estacas tiveram suas bases imersas por 12 horas em água ou em solução com 200 ppm de IBA. Os resultados mostraram que as estacas da posição basal da planta foram as que apresentaram maior porcentagem de enraizamento. 0 estrangulamento na base da estaca não influiu no enraizamento. Aplicação de IBA + KOH causou necrose na base das estacas. Ocorreu formação de calo em 77,7% das estacas aneladas, 66,6%, das medianas e 33,0% das basais.

Doses de NPK em viveiro de Hevea spp. na obtenção de plantas aptas para enxertia em latossolo amarelo textura média, na Ilha do Mosqueiro - PA

Com a finalidade de determinar as doses de nitrogênio, fósforo e potássio mais adequadas para obtenção de plantas aptas para enxertia em viveiro de seringueira, instalou-se um experimento em Latossolo Amarelo textura média na Ilha do Mosqueiro-PA. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com duas repetições obedecendo ao arranjo fatorial 33 Foram utilizadas as doses de 0-2,1-4,2 g/planta de N; 0-3,5-7,0 g/planta de P2O5; 0-1,4-2,8 g/planta de K2O e dose constante de 0,8 g/planta de MgO, empregando-se como fontes, respectivamente, sulfato de amônio, superfosfato triplo, cloreto de potássio e sulfato de magnésio. Os resultados foram obtidos duzentos e vinte dias após a instalação do experimento, sendo realizadas as seguintes avaliações: análises químicas do solo e folhas, altura das plantas, diâmetro do caule, peso da matéria seca da parte aérea e plantas aptas para a enxertia. Pelos resultados obtidos chega-se à conclusão que as doses mais adequadas foram 330 kg/ha (4,6 g/p) de N, 340 kg/ha (4,8 g/p) de P2O5 e 190 kg/ha (2,7 g/p) de K2O, aliadas a dose constante de 60 kg/ha (0,8 g/p) de MgO, propiciando um índice de aproveitamento de oitenta e sete porcento de plantas aptas para enxertia.