Chemical characterization and bioactive properties of Prunus avium L.: The widely studied fruits and the unexplored stems

The aim of this study was to characterize sweet cherry regarding nutritional composition of the fruits, and individual phytochemicals and bioactive properties of fruits and stems. The chromatographic profiles in sugars, organic acids, fatty acids, tocopherols and phenolic compounds were established. All the preparations (extracts, infusions and decoctions) obtained using stems revealed higher antioxidant potential than the fruits extract, which is certainly related with its higher phenolic compounds (phenolic acids and flavonoids) concentration. The fruits extract was the only one showing antitumor potential, revealing selectivity against HCT-15 (colon carcinoma) (GI50~74 μg/mL). This could be related with anthocyanins that were only found in fruits and not in stems. None of the preparations have shown hepatotoxicity against normal primary cells. Overall, this study reports innovative results regarding chemical and bioactive properties of sweet cherry stems, and confirmed the nutritional and antioxidant characteristics of their fruits.

Characterization of sour (Prunus cerasus L.) and sweet cherry (Prunus avium L.) varieties with five isozyme systems

Extracts from young leaves of nine sweet cherry (Prunus avium L.) and eight sour cherry (Prunus cerasus L.) varieties, located in the germplasm collection of the 'Direção Regional de Agricultura da Beira Interior' (Fundão, Portugal), were analysed for five isozyme systems in order to characterise these varieties and detect problems of synonymies and homonymies that frequently present. The sweet and sour cherry varieties analyzed showed low isoenzymatic polymorphism, being PGM and PGI the systems with the highest discrimination power. These systems presented seven and five different zymogrames, respectively. IDH showed four patterns. SKDH and 6-PGD grouped the varieties only into two patterns. The evident and discriminant restrictions of this type of analysis had got results that have only been a complement for agronomical and morphological characterization.

Influencia de restricciones hídricas poscosecha en el crecimiento vegetativo y reproductivo en plantaciones jóvenes de cerezo (Prunus avium L.)

En cerezos plantas con excesivo vigor son poco precoces, a menudo poco productivas y de difícil manejo en el cultivo. El exceso de vigor puede ser controlado con el uso de estrategias de riego deficitario controlado (RDC). Para contribuir a la racionalización del uso del recurso hídrico, controlar el crecimiento vegetativo vigoroso y estimular la producción precoz en plantaciones jóvenes de cerezo, se estableció un ensayo de RDC en un monte frutal comercial de la variedad Bing regado por goteo en la localidad de Agua Amarga, Mendoza, Argentina, Se evaluó la respuesta a distintos regímenes de riego poscosecha sobre parámetros de crecimiento vegetativo (crecimiento de brotes y tronco, área y peso seco foliar), reproductivo (densidad de floración, rendimiento y calidad de frutos) y estado nutricional (nutrimentos foliares y reservas de carbohidratos no estructurales). Los tratamientos de riego poscosecha fueron: riego a demanda plena (T1= Etc 100 %) y RDC reponiendo el 75 % (T2= Etc 75 %) y 50 % (T3= Etc 50 %) respecto de T1. Se midió el estado hídrico de la planta a través del potencial agua del tallo a mediodía y del suelo con sonda de capacitancia y gravimetría. En T3 disminuyó la longitud de brotes, número y longitud de entrenudos, número de hojas, área foliar y peso seco foliar, y área de tronco. En T2 disminuyó la longitud de brotes y de entrenudos. En T3 la intensidad del déficit hídrico impuesta aumentó la calidad de los ramilletes y la producción de yemas de flor, flores y frutos en el ciclo vegetativo siguiente. La calidad y madurez de frutos no fue afectada por los tratamientos de RDC, aunque en T3 aumentó levemente la proporción de frutos dobles. Luego del primer año de RDC en las plantas del T3 hubo una disminución significativa, aunque leve, del contenido de Ky P foliares y de almidón en raíces, El potencial hídrico del tallo a mediodía resultó un buen indicador del estado hídrico de las plantas. En cerezos un ajuste preciso del nivel de restricción hidrica poscosecha puede ser una estrategia de manejo para controlar el vigor y estimular la producción precoz, Al mismo tiempo se ahorran importantes cantidades de agua.

Efecto del riego deficitario controlado sobre el crecimiento vegetativo en plantaciones jóvenes de cerezo (Prunus avium L.)

En cerezo, plantas con excesivo vigor son poco precoces, poco productivas y de difícil manejo. El exceso de vigor podría ser controlado con estrategias de riego deficitario controlado (RDC). Durante dos años se realizó un ensayo de RDC en un monte frutal comercial joven y de alto vigor de cerezos Bing, plantado en suelo árido poco profundo y regado por goteo. Se evaluó la respuesta a distintos regímenes de riego sobre el crecimiento de brotes terminales y vigorosos, área y peso seco foliar, y crecimiento de tronco. Los tratamientos de riego fueron: T1 = 100%, T2 = 75% y T3 = 50% de la evapotranspiración máxima (ETc full), respectivamente. Se midió periódicamente el estado hídrico de la planta a través del potencial agua del tallo a mediodía y el estado hídrico del suelo mediante gravimetría. En T3 disminuyó la longitud de brotes, número y longitud de entrenudos, número de hojas, área foliar y peso seco foliar, y área de tronco. En T2 disminuyó la longitud de brotes y entrenudos y el área de sección de tronco. El potencial hídrico del tallo a mediodía fue un buen indicador del estado hídrico de las plantas. En cerezos, un ajuste preciso del nivel de restricción hídrica puede ser una estrategia de manejo para controlar vigor y para ahorrar importantes cantidades de agua.

Transcriptional dynamics of the developing sweet cherry (Prunus avium L.) fruit: sequencing, annotation and expression profiling of exocarp-associated genes

The exocarp, or skin, of fleshy fruit is a specialized tissue that protects the fruit, attracts seed dispersing fruit eaters, and has large economical relevance for fruit quality. Development of the exocarp involves regulated activities of many genes. This research analyzed global gene expression in the exocarp of developing sweet cherry (Prunus avium L., 'Regina'), a fruit crop species with little public genomic resources. A catalog of transcript models (contigs) representing expressed genes was constructed from de novo assembled short complementary DNA (cDNA) sequences generated from developing fruit between flowering and maturity at 14 time points. Expression levels in each sample were estimated for 34 695 contigs from numbers of reads mapping to each contig. Contigs were annotated functionally based on BLAST, gene ontology and InterProScan analyses. Coregulated genes were detected using partitional clustering of expression patterns. The results are discussed with emphasis on genes putatively involved in cuticle deposition, cell wall metabolism and sugar transport. The high temporal resolution of the expression patterns presented here reveals finely tuned developmental specialization of individual members of gene families. Moreover, the de novo assembled sweet cherry fruit transcriptome with 7760 full-length protein coding sequences and over 20 000 other, annotated cDNA sequences together with their developmental expression patterns is expected to accelerate molecular research on this important tree fruit crop.

Investigating the causes of late fruit drop in ‘Regina’ sweet cherry (Prunus avium)

The presented study aimed to correctly describe the (late) fruit drop pattern of sweet cherry cv. Regina grafted on ‘Gisela 5’ and investigate its internal causes. In the first season, a method to describe the fruit drop pattern was defined and validated. The second season was devoted to a province-based screening of the phenomenon to identify potential influences of environmental, physiological and management factors. The multisite trial involved 6 commercial orchards located at different elevations, from 225 up to 1175m a.s.l. The third season was dedicated to find confirmation of the hypothesis formulated during the previous year. The multisite comparison was maintained but reduced to only two orchards to allow more frequent samplings. It emerged that late fruit drop is a complex phenomenon showing variable intensity: the percentage of late fruit drop ranged from 7 to 76% of the fruitlets set, depending on the orchard and on the year considered. Two main waves of fruitlets drop have been observed: the first one was composed by unfertilized parthenocarpic fruitlets, probably caused by late or missing fertilization, that immediately after bloom already showed smaller diameters and symptoms of senescence; the second one (the focus of this study) was composed by fully developed fruits that at a certain point decreased their growth rate and got senescent. All the late dropped cherries showed an aborted embryo. This sudden change has been observed to be concomitant both with prolonged periods of low temperatures (or sudden severe decreases in the daily Growing Degree Hours accumulation) and with extraordinary high temperatures close to or above 30°C. Other factors, such as the position of the limb within the canopy, its orientation (sunny vs. shady side) or nutrition played only a marginal role. Excessive vigor can increase late fruit drop intensity but is not its main cause.

IN VITRO GERMINATION OF GRAINS POLLEN OF Prunus persica (L.) BATSCH vulgaris

The objective was to adjust a protocol for peach pollen grains in vitro germination. For that, were realized five experiments with the purpose of establish the ideal concentration of sucrose, agar, calcium nitrate, boric acid, the best pH value, the germination temperature and the polinic tube emission time. As vegetal material, was used the Aurora 1 and Douradao cultivars. For the Aurora 1 cultivar, higher germination of pollen grains was obtained with the use of 48,29 g. L(-1) of sucrose, 10 g. L(-1) of agar, 400 mg.L(-1) of boric acid and pH 5,5. For the Douradao cultivar, higher germination was obtained on medium containing 90 g.L(-1) of sucrose, 10 g.L(-1) of agar, 400 mg.L(-1) of boric acid, 369 mg.L(-1) of calcium nitrate and pH 6,5. The best temperature for the germination of the pollen grains for both cultivars was 25 degrees C, being the pollen grains germination percentage raising proportionally directly to the evaluation time.

Modulation of inflammatory mediators by Opuntia ficus-indica and Prunus avium bioproducts using an in vitro cell-based model of intestinal inflammation

Dissertation to obtain a Master Degree in Biotechnology

Enraizamento de estacas herbáceas de pessegueiro (Prunus persica L.)

Observou-se a capacidade de enraizamento de estacas herbáceas de pessegueiro, cultivar Talismã. As estacas apicais e sub-apicais tratadas ou não com auxina em pó (Rootone) foram estaqueadas sob regime de nebulização intermitente Os resultados mostraram que a aplicação do Rootone foi essencial para o enraízamento das estacas. Assim foram constatados enraizamentos de ordem de 64 e 49% para estacas apicais e sub-apicais, respectivamente, quando tratadas com auxina, contra 6 e 1% para os mesmos tipos de estacas dos tratamentos controle.

UTILIZACION DE ISOENZIMAS DE EXTRACTOS DE HOJAS EN LA CARACTERIZACION DE CULTIVARES DE DURAZNERO (Prunus persica (L) Batsch)

La caracterización de cultivares de duraznero (Prunus persica (L) Batsch) se hace por medio de la descripción de caracteres agronómicos y morfol��gicos codificados por organizaciones internacionales, los cuales están fuertemente influenciados por el ambiente. Se han buscado métodos alternativos de caracterización y las isoenzimas han sido utilizadas por su independencia de las condiciones del ambiente, además de identificar individuos en etapas tempranas de su desarrollo. El objetivo del presente estudio es caracterizar cultivares de duraznero mediante el análisis isoenzimático de catecol oxidasas, fosfatasas ácidas, esterazas y peroxidazos en extractos de hojas. Los cultivares de duraznero analizados presentaron bajo polimorfismo isoenzimático, las esterazas caracterizaron diez cultivares, las catecol oxidasas un cultivar agrupándose el resto en cinco modelos, las fosfatasas ácidas caracterizaron dos cultivares agrupándose los otros en siete modelos y las peroxidazos formaron tres grupos. Ello puede explicarse ya que el duraznero es una especie autofértil y presenta una base genética muy reducida. Los evidentes l��mites discriminatorios de este tipo de análisis hacen que su aporte sea sólo complementario a los métodos de los caracteres agronómicos y morfol��gicos.

Armazenamento de pêssegos (Prunus persica (L.) Batsch), cv. Chiripá, em atmosfera controlada

O experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar diferentes pressões parciais de O2 e CO2 durante o armazenamento em atmosfera controlada (AC) sobre a qualidade físico-química de pêssegos, cv. Chiripá. As pressões parciais de gases avaliadas foram: 0,8kPaO2/3kPaCO2; 1kPaO2/3kPaCO2; 1kPaO2/4kPaCO2; 1kPaO2/5kPaCO2; 2kPaO2/6kPaCO2; 2kPaO2/7kPaCO2, 2kPaO2/8kPaCO2, ar/10kPaCO2 e tratamento-controle, mantido sob armazenamento refrigerado (AR). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições de 20 frutos. As avaliações foram realizadas após 4 e 8 semanas de armazenamento a -0,5ºC ± 0,2ºC, mais 2 dias a 20ºC. Os resultados evidenciaram que o controle de atmosfera reduz a degradação da clorofila da epiderme e a perda de peso, porém tem pouco efeito sobre a firmeza, teor de só lidos sol��veis totais (SST) e acidez titul��vel dos frutos. A pressão parcial de 1kPa de O2, associada a 3kPa de CO2, reduz a manifestação dos sintomas de lanosidade durante 8 semanas de armazenamento. A incidência de podridões dos frutos é reduzida quando armazenados sob a condição de 2kPa de O2, associada a 8kPa de CO2. Tanto o armazenamento refrigerado quanto o armazenamento sob atmosfera controlada mantêm boa qualidade dos frutos por quatro semanas a -0,5ºC, mais 2 dias a 20ºC. Oito semanas de armazenamento em AC é um período muito prolongado para uma satisfatória manutenção da qualidade de pêssegos da cultivar Chiripá. A elevada incidência de podridões e de lanosidade são as causas que mais contribuem para a redução da qualidade de pêssegos, cv. Chiripá, durante períodos prolongados de armazenamento.

Comportamento do pessegueiro (Prunus persica L. Batsch) cv. Chimarrita em diferentes sistemas de condução

A persicultura, no Brasil, é praticada há bastante tempo, porém poucos estudos foram realizados visando alternativas de manejo nos pomares para aumento de produtividade. Este trabalho teve por objetivo avaliar o desenvolvimento anual do diâmetro do tronco e produção nos terceiro e quarto anos, em pessegueiro cv. Chimarrita, enxertado sobre o porta-enxerto Capdeboscq. Foram avaliados quatro sistemas de condução: I - espaçamento de 0,5 m entre plantas, conduzido em 'Áxis colunar'; II e III - 1,0 m e 2,0 m, respectivamente, conduzidos em 'Y' e IV - 4,0 m em 'Vaso' (sistema tradicional). Entre as linhas de plantio o espaçamento foi constante de 5,0 m para todos os sistemas de condução. O pomar foi implantado em julho de 1997 na Fazenda experimental do Centro Agropecuário da Palma, propriedade da Universidade Federal de Pelotas, localizada no município de Capão do Leão, RS. Avaliou-se a taxa de crescimento anual do diâmetro do tronco, produtividade, qualidade físico-química das frutas e ocorrência de podridão parda. Os resultados obtidos na taxa de crescimento foram semelhantes em ambos os anos, porém observou-se maior incremento relativo no período 2000/2001, no sistema de condução I. A produtividade foi superior no sistema I e II diferindo do sistema IV, no entanto, a qualidade físico-química e a ocorrência de podridão parda foram semelhantes em todos os sistemas.

Crescimento de três clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) e pessegueiro cv. Okinawa (Prunus persica (L.) Batsch.) propagados por estacas herbáceas

O umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) apresenta promissoras características para utilização como porta-enxerto para pessegueiro e nectarineira; entretanto, quando adotada a propagação sexuada, as plantas apresentam-se muito heterogêneas, em função da grande variabilidade genética da espécie. Três clones (Clones 05; 10 e 15), selecionados a partir de plantas em cultivo na Estação Experimental de Jundiaí-SP (IAC), propagados assexuadamente e mantidos na FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP, têm sido objeto de diversos estudos para viabilizar agronomicamente estes materiais. O presente estudo teve por objetivo avaliar o crescimento de três clones de umezeiro e do pessegueiro cv. Okinawa propagados por estacas herbáceas. As estacas enraizadas foram transplantadas para sacolas pl��sticas, mantidas em condição de viveiro telado, e avaliadas (diâmetro e comprimento da haste) até 145 dias. Os Clones 05; 10 e 15 de umezeiro apresentam crescimento contínuo com relação ao comprimento da haste, enquanto a cv. Okinawa estabiliza o crescimento após 100 dias do transplantio, refletindo-se em plantas mais baixas. Não existem diferenças entre os clones de umezeiro estudados no diâmetro da haste após 100 dias e no comprimento da haste após 115 dias do transplantio das estacas enraizadas. A cv. Okinawa apresenta maior diâmetro da haste em relação aos Clones 05; 10 e 15 de umezeiro, o que define maior porcentagem de porta-enxertos aptos à realização da enxertia.

Assaig d’aclarida química, a partir de l���aplicació d’àcid giberèl���lic (Ralex®), en dos varietats de presseguer (Prunus persica L. Bastch)

L���ús de fitorreguladors com aclaridors químics en el cultiu del presseguer és una pràctica que no s’utilitza en la majoria d’explotacions comercials. Actualment l���aclarida es realitza de forma manual. Els assajos realitzats en dos varietats de presseguer, Zephyr i Fairlane, tenen per objectiu determinar l���eficàcia de l���aplicació d’àcid giberèl���lic (Ralex®) per a reduir la inducció de gemmes florals l���any següent a la seva aplicació. L���aplicació de 3,3 l/ha d’un formulat a base d’àcid giberèl���lic (Ralex®) en la primera quinzena de juliol ha reduït de forma significativa el nombre de flors en la varietat Zephyr, tot i que en Fairlane l���efecte no ha estat tant clar. Pel que fa a la qualitat dels fruits, val a dir que el tractament no ha mostrat, en aquest assaig, cap efecte de significació agronòmicament remarcable.

Estudi dels efectes de la càrrega dels arbres de la varietat Baby Gold 6 (Prunus persica, (L.) Batsch), sobre diferents paràmetres de producció i de qualitat dels fruits

En el present treball s’ha estudiat els efectes de la carrega dels arbres, deixada en l���aclarida, sobre la variació dels calibres dels fruits, sobre la variació dels sòlids solubles (sucres) i sobre la variació de l���acidesa en la varietat de préssec del tipus pavia Baby Gold 6. A més s’ha establert les relacions al��lomètriques per la mateixa varietat Baby Gold 6. Per això, s’han utilitzat 10 arbres de la varietat de préssec del tipus pavia de la varietat Baby Gold 6 del camp de pràctiques de l���Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Agrària. En aquests 10 arbres, en l���aclarida s’ha establert un rang de càrrega de 8.000 kg fins a 50.000 kg. Aquestes càrregues s’han repartit atenent a seccions de tronc similars per a cada càrrega productiva. Ja en el moment de la recol��lecció, s’ha agrupat els fruits per arbre i per passada. Llavors s’han pesat i calibrat un per un. Un cop pesats i calibrats tots els fruits d’un arbre i d’una passada s’ha fet un mixt del fruit per poder fer l���anal��tica de sucres i acidesa i també s’han avaluat diferents paràmetres de producció.