Marcelo Murad Magalhães

Effects of different light levels on the initial growth and photosynthesis of croton urucurana baill. in southeastern Brazil

Four levels of shading (full sunlight (0%), 30, 50, 70% of solar radiation interception on growth, chlorophyll concentration and photosynthetic rate were studied in Croton urucurana Baill., a pioneer plant species. This species seedlings are of potential interest for reforestation projects and recovery of degraded areas. The seedlings were grown in pots containing soil and sand (2:1) and later transferred to plastic bags of 3 dm3 and submitted to different levels of shading (30, 50, 70%) of solar radiation and full sunlight, as control. The experimental design was completely randomized with five replicates and each experimental unit was composed of five plants. The results suggest that plants submitted to 70% shading showed higher dry weight accumulation in leaf and root, and higher plant height and leaf area. However, the seedlings root system showed higher dry biomass under full sunlight. It was observed a tendency to increase chlorophyll concentration and to decrease photosynthetic rate with the increase of the shading level.

Flooding tolerance and cell wall alterations in maize mesocotyl during hypoxia

Abstract€Œ€This research aimed to characterize the tolerance to flooding and alterations in pectic andhemicellulose fractions from mesocotyl of maize tolerant to flooding when submitted to hypoxia.In order to characterize tolerance seeds from maize cultivars Saracura BRS-4154 and BR€107 tolerantand sensitive to low oxygen levels, respectively, were set to germinate. Plantlet survival was evaluatedduring five days after having been submitted to hypoxia. After fractionation with ammonium oxalate0.5% (w/v) and KOH 2M and 4M, Saracura BRS-4154 cell wall was obtained from mesocotyl seg-ments with different damage intensities caused by oxygen deficiency exposure. The cell wall fractionswere analyzed by gel filtration and gas chromatography, and also by Infrared Spectrum with FourrierTransformation (FTIR). The hypoxia period lasting three days or longer caused cell lysis and in ad-vanced stages plant death. The gelic profile from pectic, hemicellulose 2M and 4M fractions fromsamples with translucid and constriction zone showed the appearance of low molecular weight com-pounds, similar to glucose. The main neutral sugars in pectic and hemicellulose fractions were arabi-nose, xilose and mannose. The FTIR spectrum showed a gradual decrease in pectic substances frommesocotyl with normal to translucid and constriction appearance respectively.Index terms: pectic substances, hemicellulose.Tolerância ao alagamento e alteracies de parede celular em mesocotilo de milho durante hipoxiaResumo€Œ€Objetivou-se caracterizar a tolerância ao alagamento e alteracies nas fracies pOcticas ehemicelulosicas de mesocotilos de milho submetidos a hipoxia. Sementes de milho cultivar SaracuraBRS-4154 e BR€107, tolerante e sensivel a hipoxia, respectivamente, foram submetidas a germinacaoe a sobrevivŒncia das plântulas em condicies de hipoxia, foi avaliada durante cinco dias. O€material deparede celular, obtido de segmentos de mesocotilos da cultivar Saracura BRS-4154 com diferentesintensidades de danos causados por hipoxia, foi submetido a fracionamento com oxalato de amonio0,5% e KOH 2M e€4M. As€fracies de parede celular obtidas foram analisadas por cromatografia emgel, cromatografia gasosa e espectro de infravermelho com transformacao dos dados pela sOrie deFourrier (FTIR). Periodos de hipoxia superiores a trŒs dias causaram a lise celular (aparŒncia translœcida),e, em estAEdios mais avancados, a morte das plantas. O€perfil gOlico das fracies pOcticas, hemicelulose2M e 4M das amostras de mesocotilos translœcidos e com constricao apresentaram compostos de bai-xos pesos moleculares semelhantes a glicose. Os€principais acœcares neutros nas fracies pOcticas ehemicelulosicas foram arabinose, xilose e manose. O€espectro de FTIR mostrou um decrOscimo gradu-al nas substâncias pOcticas do mesocotilo com aparŒncia normal, para translœcido e constricao respec-tivamente.Termos para indexacao: substâncias pOcticas, hemicelulose.

Purification of polyphenoloxidase from coffee fruits

Polyphenoloxidase (PPO) was purified from coffee beans at the pinhead stage. Purification was carried out by precipitation of contaminating proteins with 30% (NH4)2SO4, dialysis of the supernatant and chromatography on phenyl sepharose and DEAE columns. A purification factor of 364 was obtained. Two bands (29 and 64 kDa) of the purified PPO were detected after SDS-PAGE which presented activity in partially denaturing SDS-PAGE and gave a positive response when probed in Western blots with an apple 27 kDa PPO antibody. It is suggested that the 29 kDa band was a cleavage product of the 64 kDa PPO. The N-terminal sequencing of the 29 kDa protein did not show similarity with others PPOs. Other reports have shown that the 64 kDa is a pre-protein which is converted to a 45 kDa mature form by action of a chloroplastid protease. The 45 kDa was not detected in pinhead fruits but usually detected in the leaves and endosperm of coffee. It is suggested that the appearence of the 45 kDa form might be controlled by the developmental stage of the fruit. Chlorogenic acid was the preferred substrate for the purified PPO.

Hemaglutinina de folhas de mandioca (Manihot esculenta Crantz): purificação parcial e toxicidade

Um dos componentes da multimistura para suplementacao alimentar de populacoes carentes e a farinha de folhas de mandioca (FFM) que possui elevado conteudo em proteinas, vitaminas e minerais. Todavia, as folhas de mandioca tambem apresentam substâncias antinutritivas e/ou toxicas, como cianeto, polifenois, nitrato, acido oxalico, hemaglutinina, saponinas e inibidores de tripsina. Objetivou-se neste trabalho extrair as proteinas da FFM, purificando-as em coluna cromatografica e determinar sua atividade hemaglutinante e toxicidade. Foram testadas varias estrategias de extracao e precipitacao das proteinas, sendo que o maior teor proteico e atividade hemaglutinante foi obtido na extracao com agua destilada na proporcao 1:20 (p/v) seguida da precipitacao com sulfato de amonio a 80% de saturacao. As proteinas precipitadas foram purificadas em coluna Q-Sepharose. Das quatro fracoes obtidas na purificacao (I, II, III e IV), a I e a II apresentaram maiores atividades hemaglutinantes. As mesmas fracoes foram injetadas via intraperitoneal em camundongos com doses de 2mg (fracao I), 3mg (fracao II), 54mg (fracao III) e 52mg (fracao IV) para cada animal com 20g de peso medio, nao sendo observadas mortes ou quaisquer efeitos adversos apos 120h.

Alterações bioquímicas de plantas e morfológicas de gemas de cafeeiro associadas a eventos do florescimento em resposta a elementos meteorológicos

Flowering on coffee plants involves several aspects from the plant as well as from the environment. Understanding these interactions can enhance the knowledge and promote better handling of the crop in field, mainly related to irrigation to promote synchronized flowering and consequently the uniform fruit maturation, lowering the production costs. The aim of the present study was to evaluate bud morphology, proline and abscisic acic biosynthesis on coffee plants under different environmental conditions in order to contribute to the knowledge in factors that influence flowering synchronization. Scanning electron microscopic was performed on buds of plagiotropic shoots weekly collected from November/04 to February/05. Predawn water potential and proline content analysis were carried out from July to September/05 using complete superior third expanded leaves from plagiotropic shoots of non and irrigated plants. Abcisic acid content was also evaluated in xylem sap and on flower buds. The results show alterations on bud morphology associated to the period of water deficit followed by precipitation and also, consequently, lower thermic amplitude. Regarding to the water potential, differences could be observed in the treatments having -0.3 and 0.8MPa for irrigated and -0.6 and -1.5MPa for non-irrigated plants. The highest proline and abcisic acid content are related to dryer period, however there is no direct relationship between these biosynthesis compounds and the different flowering stages evaluated.

Atividade de invertases e sacarose sintase em plantas de cafeeiro pulverizadas com solução de sacarose

Uma pratica cuja eficiencia nao foi ainda comprovada cientificamente, e a pulverizacao dos cafeeiros com solucao diluida de sacarose, como fonte de carbono para as plantas. Este trabalho visou estudar o efeito da pulverizacao de acucar via folha nos teores endogenos de carboidratos e na atividade das enzimas invertases e sacarose sintase em mudas de cafeeiros (Coffea arabica L.) com baixo (baixo) e alto (normal) nivel de reservas de carbono. As pulverizacoes ocorreram nas concentracoes de 0,5 e 1% de sacarose utilizando-se agua como testemunha. A aplicacao de sacarose a 1% aumentou a concentracao de acucares soluveis totais (AST) em plantas depauperadas, como tambem aumentou as atividades das enzimas invertase acida da parede, invertase acida do vacuolo, invertase neutra do citosol e sacarose sintase. Em plantas com niveis normais de carboidratos nao foi observada nenhuma alteracao nos teores dos AST, como tambem nas atividades de tais enzimas. Independentemente dos tratamentos aplicados e do estado fisiologico das plantas, nao foram observadas diferencas na transpiracao e na condutância estomatica, mostrando, desta forma, o controle estomatico da transpiracao. A fotossintese foi estimulada a 0,5% e 1% em plantas depauperadas, o que nao aconteceu com plantas normais. A pulverizacao de sacarose em mudas de cafeeiros so e eficiente tratando-se de plantas depauperadas na concentracao de 1%.

MECANISMOS DE TOLERÂNCIA DA VARIEDADE DE MILHO “SARACURA”

Com o objetivo de verificar a multiplicacao, expressao de sintomas foliares e efeito dos molicutes na producao de diferentes genotipos de milho, fitoplasma e Spiroplasma kunkelii foram inoculados, isolada ou simultaneamente, em cinco cultivares, mantidas em vasos ate a producao. Plantas sadias de todas as cultivares foram utilizadas como controle. Em cada vaso, foram cultivadas duas plantas, sendo uma utilizada para a deteccao dos molicutes na ultima folha completamente expandida, aos 30, 60 e 100 dias apos a inoculacao. A outra planta foi utilizada para deteccao dos molicutes nas folhas inferiores, medianas e apicais, aos 100 dias apos a inoculacao. O percentual de reducao causado pelos molicutes na altura e na producao de graos foi determinado nas duas plantas, em relacao as plantas sadias. A expressao de sintomas foliares e os resultados positivos obtidos na deteccao dos molicutes foram mais evidentes aos 100 dias apos a inoculacao. O periodo de enchimento de graos foi considerado a fase mais adequada para a deteccao desses patogenos. Os molicutes foram detectados nas folhas inferiores, medianas e apicais, observando-se maior frequencia nas folhas apicais. Verificou-se predominância de infeccao por espiroplasma e maior efeito detrimental desse patogeno no crescimento e producao das plantas em relacao ao fitoplasma. Nao foi detectado efeito sinergistico significativo dos dois molicutes sobre o crescimento e producao das plantas. Observou-se que o efeito prejudicial desses patogenos sobre o crescimento e producao das cultivares foi determinado pela frequencia de plantas infectadas.Apesar do amplo uso de deltametrina para controlar pragas do milho, no Brasil, existem poucas informacoes sobre o seu impacto nos artropodes associados a cultura. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da pulverizacao de deltametrina em atropodes pragas e predadores mais comuns na parte aerea do milho. O delineamento foi em blocos casualizados, com quatro repeticoes. No estadio de dez folhas expandidas, o inseticida (Decis 25 CE, 7,5 gi.a./ha) foi pulverizado no cartucho das plantas e amostragens realizadas em dez plantas/parcela (1 dia antes, 7, 10, 14, 21 e 28 dias apos a pulverizacao) determinaram a densidade populacional ou a ocorrencia dos artropodes e a percentagem de plantas atacadas por Spodoptera frugiperda . O inseticida controlou a infestacao de S. frugiperda ate sete dias apos a pulverizacao e, nesse periodo, tambem reduziu em 64% a densidade populacional da cigarrinha Dalbulus maidis nas parcelas tratadas. O inseticida nao afetou negativamente o complexo de artropodes predadores associados a parte aerea do milho, mostrando toxicidade seletiva em favor de ninfas e adultos de Doru luteipes , de um grupo nao identificado de formigas e de aranhas. Esses resultados sao favoraveis ao uso de deltametrina em programas de manejo de S. frugiperda na cultura do milho, principalmente nos agroecossistemas com elevada abundância de predadores.Com o objetivo de estudar o efeito da omissao de P no meio de cultura nas caracteristicas fisiologicas de absorcao de P e no comprimento de raizes de oito genotipos de milho, quatro previamente classificados como eficientes e quatro como ineficientes para P, foram desenvolvidos dois experimentos. No primeiro, sementes dos oito hibridos de milho foram germinadas em rolos de papel-toalha e transplantadas para recipientes de plastico contendo solucao nutritiva completa de Steinberg, pH 5,5. Sete dias apos o transplante, o P foi retirado de metade das bandejas. Apos tres dias de omissao de P, realizou-se a cinetica de absorcao de P, iniciando-se a retirada de aliquotas de 10 ml de cada vaso, a cada 30 minutos, durante oito horas. No segundo experimento, aos seis dias apos a omissao do P no meio de cultivo, raizes das plantas dos tratamentos com e sem omissao de fosforo foram coletadas para avaliacao do comprimento total do sistema radicular. A omissao de fosforo por tres dias aumentou significativamente a velocidade maxima de absorcao de fosforo (Vmax) e a taxa de influxo em seis genotipos de milho, quatro ineficientes e dois eficientes para P. O Km (Constante de Michaelis) foi significativamente modificado pela omissao de fosforo em apenas dois genotipos. Conclui-se que aumentos na Vmax e taxa de influxo de P com a omissao de P no meio de cultivo e um mecanismo geral de resposta das plantas a deficiencia de P, mas que nao confere eficiencia diferencial entre genotipos de milho. A omissao de P na solucao nutritiva, por seis dias, aumentou significativamente o comprimento radicular em tres dos genotipos eficientes para P. Nos genotipos ineficientes para P, nao houve modificacao significativa dessas caracteristicas, indicando que o crescimento diferencial do sistema radicular pode ser um dos possiveis mecanismos da eficiencia para fosforo em milho.

Diversidade genética de Litopenaeus vannamei cultivado na Bahia

The objective of this work was to evaluate the genetic variability of commercial stocks of shrimp Litopenaeus vannamei, using RAPD markers and different statistical methods of analysis in Canavieiras, BA, Brazil. Twenty primers were used to obtain 59 polymorphic markers. A significant differentiation among stocks, with FST = 0.186 (p<0.001), was observed by analysis with the software AMOVA. However, an analysis with the software HICKORY suggested no genetic structure (qb= 0.002), but considerable inbreeding within stocks, possibly due to consanguineous crossings (f = 0.729). Statistical tests with bootstrap indicated 48 as the minimum number of RAPD markers suitable for studies on genetic variability of this species. By the dendrogram produced from the Jaccard similarity matrix, it was observed that the analyzed stocks are composed of genetically different individuals.

CALCIUM PARTIALLY RELIEVES THE DELETERIUS EFFECTS OF HYPOXIA ON A MAIZE CULTIVAR SELECTED FOR WATERLOGGING TOLERANCE

A populacao e a distribuicao espacial de plantas na cultura do milho sao importantes para a interceptacao da radiacao, a qual e fundamental para o rendimento. A interceptacao da radiacao e funcao da latitude do local, do dia do ano, da hora do dia e do ângulo foliar. Nao se dispoe de metodologia para previsao da melhor populacao e distribuicao espacial de plantas em funcao da arquitetura da copa, sendo ambos, em geral, determinados por experimentacao em campo. Tambem nao se dispoe de metodologia para previsao do ângulo foliar que maximize a interceptacao da radiacao. Os objetivos do trabalho foram propor equacoes e metodologias para previsao da populacao e da distribuicao espacial de plantas em funcao da arquitetura da copa, bem como de ângulos foliares que maximizem a interceptacao da radiacao em funcao do local e do dia do ano. A metodologia proposta deve ser validada pela comparacao dos resultados de rendimento obtidos de genotipos com diferentes arquiteturas de copa e cultivados em diferentes latitudes e periodos do ano.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de genotipos de sorgo sobre a biologia do pulgao Rhopalosiphum maidis (Fitch). Os experimentos foram conduzidos na Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas, MG. Foram testados oito genotipos de sorgo, sendo sete de reconhecida resistencia ao pulgao Schizaphis graminum (Rondani), e a cultivar comercial BRS 303. Para se obter folhas para a criacao dos pulgoes em laboratorio, foi plantada, semanalmente, no campo, uma fileira de cinco metros lineares de cada material. Os experimentos foram conduzidos durante duas geracoes do pulgao, utilizando-se, na primeira, insetos recem-nascidos, com aproximadamente uma hora de idade e oriundos da cultivar BR 304. As ninfas foram individualizadas e mantidas em secoes foliares provenientes de cada uma das oito cultivares estudadas. Como segunda geracao, utilizaram-se ninfas recem-nascidas, obtidas de progenitores criados em cada genotipo estudado na fase anterior, ou seja, individuos da segunda geracao. Em ambas as geracoes, os insetos foram mantidos em câmaras climatizadas reguladas a 25 ± 1oC, UR 70 ± 10% e fotofase de 12 horas, avaliando-se o numero de instares, periodos prereprodutivo, reprodutivo e pos-reprodutivo, ciclo total, numero de ninfas produzidas por femea e peso dos insetos aos quatro e oito dias de idade, com 15 repeticoes. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial (genotipos x geracoes x repeticoes). Os genotipos TX 430 (IS x SC) e GR 1.1.1.1.1 apresentaram efeito adverso sobre a biologia do inseto, reduzindo a sobrevivencia, a capacidade reprodutiva, o periodo reprodutivo, pos-reprodutivo e o ciclo total. O genotipo BRS 303 foi o hospedeiro mais adequado, proporcionando uma elevada producao de ninfas, alta viabilidade e periodos reprodutivo, pos-reprodutivo e ciclo de vida mais longos.As doencas do milho causadas por molicutes (fitoplasma e espiroplasma) destacam-se em importância para a cultura, em consequencia da alta incidencia e dos prejuizos que causam a producao de graos. Os molicutes infectam o floema das plantas; sendo assim, podem alterar a sintese de acucares e proteinas. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito dos molicutes na sintese de acucares soluveis totais e de proteinas em duas cultivares de milho. O experimento foi conduzido em vasos de plastico contendo 30kg solo previamente analisado e adubado, com duas plantas por vaso. O delineamento experimental utilizado foi um fatorial 3 x 2 inteiramente casualizado, com seis repeticoes; sendo tres inoculacoes (fitoplasma, espiroplasma e sadia) e duas cultivares (Dina 766 e BR 201). Trinta dias apos a inoculacao, foram realizadas medidas de temperatura foliar, umidade relativa, resistencia estomatica e transpiracao. No estadio de grao leitoso, uma das plantas foi colhida e seccionada em tres partes, para analise de acucares soluveis totais, nutrientes e materia seca. Foi realizada uma amostragem do internodio abaixo da primeira espiga e da folha bandeira, para determinacao da atividade da peroxidase e do conteudo proteico. A planta restante foi conduzida ate o final do ciclo, quando foram avaliados: numero de espigas, peso de espigas e de graos e materia seca dos graos. A analise de variância de todas as caracteristicas avaliadas nao detectou significância na interacao cultivar x inoculacao. Alguns parâmetros mostraram significância para cultivares, para inoculacao ou para ambos. Acucares soluveis, materia seca, atividade da peroxidase e conteudo proteico foram semelhantes em ambas as cultivares e nas inoculacoes. A resistencia estomatica foi maior para Dina 766 e nas plantas inoculadas por fitoplasma. A proliferacao de espigas foi maior nas plantas inoculadas pelos molicutes que nas sadias. O peso de espigas e de graos foi maior nas plantas sadias e com fitoplasma que naquelas infectadas por espiroplasma. Concentracao de nutrientes e quantidade absorvida, em geral, foram semelhantes, excetuando P e Zn. Os molicutes nao interferiram na concentracao dos acucares soluveis e no conteudo proteico total; entretanto, os dados de produtividade sugerem uma maior susceptibilidade das cultivares ao espiroplasma.

Adubação do cafeeiro com nitrato de potássio via solo e folha, no outono-inverno e primavera-verão: efeitos na atividade da redutase do nitrato, no crescimento das plantas e na produção

Objetivou-se verificar o efeito da adubacao de 100 g de N/ano/planta, em tres epocas (outono-inverno, primavera-verao e outono-inverno/primavera-verao) e tres modos de aplicacao (folha, solo e folha/solo), no desenvolvimento, na producao e na atividade da redutase do nitrato (RN) da cultivar Rubi-MG com quatro anos de idade. A analise conjunta entre o modo e epoca de aplicacao mostra que o padrao de RN nao se altera, sendo no frio maior nas raizes e no calor maior nas folhas. O mesmo aconteceu com o padrao de crescimento, rapido na estacao quente/chuvosa e lento no periodo seco/frio. Em funcao da epoca de adubacao, concluiu-se que, no outono-inverno, deve-se dar preferencia pela aplicacao na folha ou folha-solo. Esses modos de adubacao foram os mais eficientes na retomada do crescimento. Quando as adubacoes ocorrerem nos dois periodos, qualquer um dos tres modos pode ser utilizado. Apesar da inviabilidade de varias pulverizacoes, eventualmente, uma ou mais pulverizacoes com KNO3 podem substituir eficientemente a adubacao no solo.