Aspects of leaf anatomy of kudzu (Pueraria lobata, Leguminosae-Faboideae) related to water and energy balance

Kudzu is a cover crop that has escaped cultivation in some subtropical and warm temperate regions. Kudzu has previously demonstrated broad intraspecific physiological plasticity while colonizing new environments. The objective of this paper was to investigate characteristics of kudzu leaflet anatomy that might contribute to its successful growth in climatically distinct environments, and to escape cultivation as well. Fresh and fixed leaflet strips of field-grown plants were analyzed. The lower epidermis of kudzu showed a higher frequency of stomata (147 ± 19 stomata mm-2) than the upper epidermis (26 ± 17 stomata mm-2). The average number of trichomes per square milimeter was 8 for both the upper and the lower epidermis. The average trichome length was 410 ± 200 mum for the upper epidermis and 460 ± 190 mum for the lower epidermis. Cuticle thickness was not considerably different between lower and upper epidermis. The leaflet blade consisted basically of two layers (upper and lower) of unicellular epidermis, two layers of palisade parenchyma and one layer of spongy parenchyma. One layer of paraveinal mesophyll was found between palisade and spongy parenchyma. In conclusion, leaflets of kudzu present anatomical characteristics that might contribute to the broad physiological plasticity shown by kudzu.

The mutagenic and antimutagenic effects of the traditional phytoestrogen-rich herbs, Pueraria mirifica and Pueraria lobata

Pueraria mirifica is a Thai phytoestrogen-rich herb traditionally used for the treatment of menopausal symptoms. Pueraria lobata is also a phytoestrogen-rich herb traditionally used in Japan, Korea and China for the treatment of hypertension and alcoholism. We evaluated the mutagenic and antimutagenic activity of the two plant extracts using the Ames test preincubation method plus or minus the rat liver mixture S9 for metabolic activation using Salmonella typhimurium strains TA98 and TA100 as indicator strains. The cytotoxicity of the two extracts to the two S. typhimurium indicators was evaluated before the mutagenic and antimutagenic tests. Both extracts at a final concentration of 2.5, 5, 10, or 20 mg/plate exhibited only mild cytotoxic effects. The plant extracts at the concentrations of 2.5, 5 and 10 mg/plate in the presence and absence of the S9 mixture were negative in the mutagenic Ames test. In contrast, both extracts were positive in the antimutagenic Ames test towards either one or both of the tested mutagens 2-(2-furyl)-3-(5-nitro-2-furyl)-acrylamide and benzo(a)pyrene. The absence of mutagenic and the presence of anti-mutagenic activities of the two plant extracts were confirmed in rec-assays and further supported by a micronucleus test where both plant extracts at doses up to 300 mg/kg body weight (equivalent to 16 g/kg body weight plant tuberous powder) failed to exhibit significant micronucleus formation in rats. The tests confirmed the non-mutagenic but reasonably antimutagenic activities of the two plant extracts, supporting their current use as safe dietary supplements and cosmetics.

Effect of organic amendments on sclerotial germination, mycelial growth, and Sclerotium rolfsii-induced diseases

The addition of organic residues to soil is an option to control some soil-borne diseases. Benzaldehyde and powders of kudzu (Pueraria lobata), velvetbean (Mucuna deeringiana), and pine-bark (Pinus elliottii and P. taeda) added to soil could reduce certain soil-borne diseases. This study evaluated the effects of benzaldehyde and the dried powders of kudzu, velvetbean, and pine-bark as soil amendments on germination and formation of sclerotia, on mycelial growth of Sclerotium rolfsii, on plant survival, and disease incidence. The data showed that high amounts of benzaldehyde (0.4 ml kg-1 of soil) and velvetbean (100 g kg-1) inhibited S. rolfsii mycelial growth and sclerotium germination. However, low amounts of benzaldehyde (0.1 ml kg-1), kudzu (25 g kg-1), and pine-bark (25 g kg-1) stimulated mycelial growth and sclerotium germination. Kudzu (25-100 g kg-1) and velvetbean (25-100 g kg-1) inhibited the formation of sclerotia. Nevertheless, benzaldehyde at 0.2 and 0.4 ml kg-1 stimulated the formation of sclerotia. Kudzu (50 and 100 g kg-1) and pine-bark (50 g kg-1) favored the colonization of sclerotia by Trichoderma sp. The numbers of soybean (Glycine max) plants were higher and diseased plants were lower than the non-amend soil in the following treatments: kudzu (50 and 100 g kg-1), velvetbean (50 and 100 g kg-1), and pine-bark (50 g kg-1). Disease severity on tomato (Lycopersicon esculentum) plants was low in soil treated with kudzu or velvetbean (30 and 35 g kg-1) and pine-bark (35 g kg-1). Dried powders of kudzu, velvetbean, or pine-bark added to soil can reduce disease by reducing pathogen inoculum.

Dried powders of velvetbean and pine bark added to soil reduce Rhizoctonia solani-induced disease on soybean

Diseases induced by Rhizoctonia solani, like damping-off and root and stem rot on soybean (Glycine max), are a serious problem around the world. The addition of some organic material to soil is an alternative control for these diseases. In this study, benzaldehyde and dried powders of kudzu (Pueraria lobata), velvetbean or mucuna (Mucuna deeringiana), and pine bark (Pinus spp.) were used in an attempt to improve soybean plant growth and to reduce the disease R. solani (AG-4) causes on soybean. Benzaldehyde (0.1-0.4 mL/kg of soil) and velvetbean (25-100 g/kg) significantly (P < 0.05) reduced mycelial growth of R. solani in laboratory tests. In greenhouse experiments, the percentage of non-diseased plants was higher in treatments with pine bark and velvetbean (50-100 g/kg). In soil treated with kudzu (r²=0.91) or velvetbean (r²=0.94), increasing rates of these amendments tended to increase plant fresh mass. In microplot field conditions, soil amended with velvetbean (r²=0.85) and pine-bark (r²=0.61) significantly reduced disease on soybean. Numbers of Bacillus megaterium (r²=0.87) and Trichoderma hamatum (r²=0.92) and hydrolysis of fluorescein diacetate (r²=0.91) were higher in soil amended with increasing rates of velvetbean, indicating an increase in microbial activity. From this study it is concluded that dried powders of velvetbean and pine bark added to soil can reduce Rhizoctonia-induced disease on soybean.

Powders of kudzu, velvetbean, and pine bark added to soil increase microbial population and reduce Southern blight of soybean

Southern blight (Sclerotium rolfsii) of soybean (Glycine max) is an important disease throughout the world. Some soil amendments can reduce disease levels by improving soil microbial activity. The main goals of this study were to investigate the effects of soil amendments such as dried powders of kudzu (Pueraria lobata), velvetbean (Mucuna deeringiana), and pine bark (Pinus taeda), on soil microbial population and disease caused by S. rolfsii on soybean. Pine bark, velvetbean (mucuna) and kudzu (25 g kg-1) added to soil were effective in reducing disease incidence [non-amended (NA) ~ 39%; amended (A) ~ 2 to 11%)]. Bacillus megaterium was the bacteria most frequently isolated in soils with velvetbean or kudzu (NA ~ log 5.7 CFU g-1 of dried soil; A ~ log 6.2). Soils with velvetbean and kudzu stimulated increase in population of Enterobacter aerogenes (NA ~ log 3; A ~ log 5.1-5.8). Pseudomonas putida population was higher in A than in NA (NA ~ log 4; A ~ log 5.5), and was negatively correlated (r = -0.83, P = 1%) to disease incidence. Soil amended with kudzu and pine bark stimulated increases in populations of Trichoderma koningii (NA ~ log 1.6; A ~ log 2.9) and Penicillium citreonigrum (NA ~ log 1.3; A ~ log 2.6), respectively. Penicillium herquei soil population increased with addition of kudzu (NA ~ log 1.2; A, ~ log 2.5). These microorganisms are antagonists of soil-borne pathogens. Powders of velvetbean, kudzu, and pine bark can increase antagonistic population in soil and reduce disease.

Germinação de sementes e emergência de plântulas de Pueraria phaseoloides (ROXB.) Benth e de Urena lobata L.

Neste trabalho, analisaram-se os efeitos das temperaturas constantes (20; 25; 30; 35 e 40 °C) e alternadas (20-40; 25-40; 20-35 e 25-35 °C), da luz (0; 6; 12; 18 e 24 horas) e dos estresses osmótico (0,0; -0,3; -0,6; -0,9 a-1,2 MPa) e salino (0; 25; 75; 150 e 300 mM), e da profundidade de semeadura (0; 2; 4; 6; 8 e 10 cm) sobre a germinação, índice de velocidade de germinação e emergência de plântulas de puerária e de malva. As sementes de puerária germinaram, satisfatoriamente, sob condições de temperaturas constantes e alternadas. Para a malva, a temperatura constante de 40 °C foi restritiva à germinação e, nas temperaturas alternadas, a germinação foi superior a 85%. Não houve efeito do tempo de duração da luz. As sementes de malva apresentaram maior germinação em condições de estresse osmótico e foram mais tolerantes à salinidade. As sementes de puerária tiveram maior capacidade para emergir a profundidades que variaram de 0 a 10 cm.

Noves citacions de Chondrymenia lobata (Meneghini) Zanardini i Laminaria rodriguezii Bornet per a la Peninsula Iberica

Noves citacions de Chondrymenia lobata (Meneghini) Zanardini i Laminaria rodriguezii Bornet, per a la Peninsula Ibèrica PAÍS VALENCIA: Peniscola, entre 100-120 braces de profunditat, a les xarxes dels pescadors (14-6-1983).

Capacidade de absorção de nutrientes do capim-mMarandu (Brachiaria brizantha) e da planta daninha malva (Urena lobata) em função do pH

A capacidade competitiva entre plantas daninhas e cultivadas é influenciada por vários fatores, entre eles o pH do meio onde as plantas crescem. Dessa forma, analisaram-se os efeitos da variação do pH sobre o desenvolvimento e os teores dos nutrientes fósforo, potássio, cálcio e magnésio acumulado na parte aérea e nas raízes do capim-marandu (Brachiaria brizantha) e da planta daninha malva (Urena lobata). Para isso, foram preparadas soluções nutritivas com os seguintes valores de pH: 3,5; 4,5; 5,5; e 6,5. Os trabalhos foram conduzidos em casa de vegetação, por um período experimental de 42 dias. A gramínea forrageira e a planta daninha responderam diferentemente à variação do pH. O capim-marandu apresentou maior sensibilidade às variações do pH, tendo sido a produção de matéria seca da parte aérea e das raízes sempre crescente em função do aumento do pH. Por sua vez, a produção de matéria seca das duas frações da planta daninha não foi influenciada pela variação do pH. Comparativamente, o capim-marandu apresentou maior habilidade para absorver nutrientes em pH 6,5, enquanto a malva apresentou maior habilidade em condições de pH extremo (3,5 e 6,5). Independentemente do pH da solução nutritiva e da parte da planta analisada, os teores de fósforo, potássio, cálcio e magnésio foram, quase sempre, mais elevados na planta daninha do que no capim-marandu, demonstrando que a malva apresenta maior habilidade para extrair esses nutrientes do solo.

Estádio de desenvolvimento e estresse hídrico e as potencialidades alelopáticas do capim-marandu

Extratos aquosos da parte aérea da Brachiaria brizantha cv. Marandu, na concentração de 5%, foram preparados com o objetivo de estudar as prováveis diferenças nas potencialidades alelopáticas desta gramínea em função do estádio de desenvolvimento das plantas e do estresse hídrico (6 e 12 dias sem água). Como plantas receptoras utilizaram-se: Stylosanthes guianensis cv. Mineirão e cv. Bandeirante, Pueraria phaseoloides, Senna obtusifolia, Senna occidentalis, Mimosa pudica, Stachytarpheta cayenennsis e Urena lobata. Os bioensaios foram desenvolvidos em condições de 25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 12 horas de luz. Os resultados obtidos mostraram que a germinação foi reduzida em maior magnitude pelos extratos aquosos preparados a partir de material (folhas e colmos) colhido durante a fase vegetativa do capim-marandu, indicando maior concentração de compostos solúveis em água, nesta fase do desenvolvimento da planta, em relação à fase reprodutiva. A imposição do estresse hídrico nas intensidades de 6 e 12 dias, tanto na fase vegetativa como na fase reprodutiva, não promoveu interferências nas potencialidades alelopáticas do capim-marandu.

Differential binding with ERα and ERβ of the phytoestrogen-rich plant Pueraria mirifica

Variations in the estrogenic activity of the phytoestrogen-rich plant, Pueraria mirifica, were determined with yeast estrogen screen (YES) consisting of human estrogen receptors (hER) hERα and hERβ and human transcriptional intermediary factor 2 (hTIF2) or human steroid receptor coactivator 1 (hSRC1), respectively, together with the β-galactosidase expression cassette. Relative estrogenic potency was expressed by determining the β-galactosidase activity (EC50) of the tuber extracts in relation to 17β-estradiol. Twenty-four and 22 of the plant tuber ethanolic extracts interacted with hERα and hERβ, respectively, with a higher relative estrogenic potency with hERβ than with hERα. Antiestrogenic activity of the plant extracts was also determined by incubation of plant extracts with 17β-estradiol prior to YES assay. The plant extracts tested exhibited antiestrogenic activity. Both the estrogenic and the antiestrogenic activity of the tuber extracts were metabolically activated with the rat liver S9-fraction prior to the assay indicating the positive influence of liver enzymes. Correlation analysis between estrogenic potency and the five major isoflavonoid contents within the previously HPLC-analyzed tuberous samples namely puerarin, daidzin, genistin, daidzein, and genistein revealed a negative result.

Valor nutritivo da leguminosa Pueraria phaseoloides (Roxb.) Benth como alternativa na suplementação alimentar de ruminantes na Amazônia Oriental

Este trabalho foi realizado na Unidade de Pesquisa Animal “Senador Álvaro Adolpho” na Embrapa Amazônia Oriental, em Belém, Pará, para avaliar o efeito de quatro níveis de substituição (25%, 50%, 75% e 100%) da leguminosa Pueraria phaseoloides (Roxb.) Benth, no consumo voluntário e digestibilidade aparente da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), energia bruta (EB), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA). O experimento foi de 14 dias de adaptação e sete dias de período experimental, utilizando-se dezesseis ovinos da raça Santa Inês, de dez meses de idade e média de 28 (± 2,44) kg de peso vivo, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e quatro repetições. A substituição do quicuio-da-amazônia pela puerária na dieta influenciou o consumo voluntário e a digestibilidade aparente de todos os nutrientes, sendo descrito por função quadrática. Constatou-se um aumento quadrático nos consumos aparentes da FDN e FDA, contudo, com aumento do nível de leguminosa na dieta, foram observadas diminuições significativas nos teor de FDN quando foi fornecido o nível de 75%. A utilização da leguminosa Pueraria phaseoloides, proporciona maior disponibilidade de matéria seca na forragem e elevação do valor nutritivo, principalmente, proteína na dieta, promovendo aumento da produtividade animal. Níveis de substituição de P. phaseoloides, em torno de 100%, possibilitam maior consumo da matéria seca, matéria orgânica, PB e EB, enquanto que, o nível de 75% permite maior consumo das frações fibrosas.

Efeitos do processamento artesanal de raízes de mandioca (Manihot esculenta Crantz) e plantas de malva (Urena lobata L.) sobre a hidrobiogeoquímica de microbacias do Nordeste do Pará

No nordeste do Estado do Pará predomina a agricultura familiar, a qual tem como principais produtos a mandioca e a malva. No processamento desses produtos, os agricultores costumam submergir fardos de mandioca e de malva em águas de igarapés, com a finalidade de amolecer a casca e remover as substâncias tóxicas, no caso da mandioca, ou proporcionar o desfibramento, no caso da malva. Os efeitos dessa prática sobre a qualidade da água fluvial são pouco conhecidos. Nesse contexto, a presente pesquisa objetivou avaliar os possíveis impactos dessas práticas sobre a hidrobiogeoquímica fluvial em igarapés dessa região. Adotou-se como estratégia coletar amostras de águas fluviais a montante do ponto de lavagem dos produtos, no local de lavagem e a jusante deste local. A fim de conhecer, com maior clareza, as possíveis alterações na química das águas, provocadas pelas lavagens de mandioca e de malva, somou-se à estratégia de campo a realização de experimentos em tanque com vazões de entrada e saída controladas. Em ambas abordagens foram monitoradas as seguintes variáveis hidrobiogeoquímicas no material dissolvido: pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, cálcio, magnésio, potássio, sódio, cloreto, sulfato, fosfato, nitrato, amônio, além de nitrogênio total e carbono orgânico e inorgânico dissolvidos. Os resultados obtidos evidenciaram que o processo de lavagem de raízes de mandioca e de plantas de malva contribuiu para alterar a hidrobiogeoquímica fluvial de pequenos igarapés apenas pontualmente. Porém, algumas das alterações observadas localmente permaneceram por até dez metros a jusante do local de lavagem dos produtos. Nos experimentos em tanque, as alterações foram mais evidentes e uma análise de cluster confirmou a hipótese de que o processamento dos produtos agrícolas enfocados colaborou para alterar a hidrobiogeoquímica fluvial nos igarapés monitorados. O estudo recomenda algumas precauções no tocante às práticas de processamento dos produtos em foco e também a adoção de alguns parâmetros para o monitoramento desses impactos.