Abstract To meet the demands of the production chain, breeding programs need to reduce the time for selection and development of higher yielding maize genotypes. This involves application of new strategies, such as the use of the doubled haploid lines. We evaluated the use of stomatal area and density in distinguishing doubled haploids (DH) from false positive (FP) plants derived from nine tropical source populations. We selected four DH plants and two FP plants for identification of DH through leaf anatomy in the populations, in each group. Data on stomatal area and density were considered in a completely randomized model in a factorial scheme (populations and genotypes) and analyzed by restricted maximum likelihood. There were statistically significant effects of populations and genotypes for both traits. For stomatal density, the population by genotype interaction was not verified. Stomatal density proved to be efficient for distinguishing DH and FP for use in selection of doubled haploids.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade genética de isolados de fitoplasma e de Spiroplasma kunkelii obtidos de plantas de milho, apresentando sintomas de enfezamento, coletados em diferentes regiões do Brasil. Um fragmento de 500 pares de bases (pb) do gene que codifica a espiralina de S. kunkelii foi amplificado e um produto de amplificação de 1.200 pb foi gerado a partir do gene 16S rDNA de fitoplasma. As seqüências parciais do gene da espiralina mostraram similaridade de 98% entre os isolados de S. kunkelii analisados. Essas seqüências foram comparadas com a seqüência do gene da espiralina de outras espécies de Spiroplasma depositadas no GenBank, resultando em similaridade variável entre 76,9% e 88,1%. As seqüências do gene 16S rDNA dos isolados de fitoplasma foram completamente similares entre todos os isolados brasileiros e apresentaram até 98% de similaridade com seqüências do mesmo gene de outros fitoplasmas já publicadas. Uma variabilidade genética muito estreita foi detectada para esses genes entre os isolados de fitoplasma e Spiroplasma analisados. No entanto, outras regiões genômicas, que apresentem um maior polimorfismo precisam ser identificadas para melhor avaliar a diversidade genética dentro da população desses microrganismos.

The objective of this work was to characterize the genetic variability of phytoplasma and Spiroplasma kunkelii isolated from maize plants showing symptoms of stunt collected from different Brazilian geographic regions. A DNA fragment of 500 base pairs (bp) was amplified from the spiralin gene in S. kunkelii and one fragment of 1,200 bp was generated from 16S rDNA gene in phytoplasma. The partial sequences of the spiralin gene showed similarity of 98% among the isolates of S. kunkelii analyzed. These sequences were compared with the sequence of the spiralin gene from other Spiroplasma species deposited in the GenBank, resulting in a similarity varying from 76.9% to 88.1%. The 16S rDNA sequence from the phytoplasma were completely similar within the Brazilian isolates and showed up to 98% of the similarity with sequences already found from other phytoplasmas. A very narrow genetic variability was detected by these gene fragments within phytoplasma and Spiroplasma analyzed. However, other genomic regions with higher polymorphic levels shall be identified in order to better evaluate the genetic diversity within these microorganisms population.

O teor protéico, a expressão e a atividade de isoenzimas da peroxidase foram avaliados em ápices de raiz primária de plântulas de milho expostas a 222 µM de alumínio (Al) por 80 minutos. Duas linhagens com tolerância diferencial ao Al foram utilizadas: Cateto 237 (tolerante) e L36 (sensível). Os 20 mm apicais da raiz primária foi segmentado em intervalos de 2 mm e analisados para teor protéico e atividade da peroxidase. Os resultados demonstraram que o teor protéico ao longo do ápice da raiz da linhagem tolerante não foi afetado pelo Al, mas decresceu na linhagem sensível. O decréscimo na expressão de proteínas, verificado nos 2 mm apicais da raiz da linhagem sensível, foi devido principalmente às proteínas de baixo peso molecular, aproximadamente 43 KDa ou menor. A expressão de quase todas essas mesmas proteínas aumentou na linhagem tolerante, embora o teor protéico total não tenha sido alterado. Isto sugere que algumas destas proteínas possam ter um papel importante na tolerância das plantas aos metais, talvez como peptídeos ligantes. Enquanto a atividade da peroxidase na linhagem tolerante não alterou com a exposição ao Al, esta atividade decresceu ao longo dos 6 mm apicais da raiz na linhagem sensível. Mais isoformas aniônicas foram expressas constitutivamente na linhagem tolerante, mas sem contudo, apresentar alterações qualitativas em reposta ao Al. Os resultados demonstraram que a manutenção da expressão protéica pode ser um componente importante da tolerância das plantas ao Al, e que esta resistência está associada a expressão constitutiva de isoformas aniônicas da peroxidase.

The effects of a short-term (80 min) exposure to 222 µM aluminum (Al) on the protein content and expression and on peroxidase activity and isoenzymes in the primary root of maize were evaluated. Two inbred lines differing in their level of tolerance to Al were used: Cateto 237 (tolerant) and L36 (sensitive). The apical 20 mm of the primary root was divided into 2-mm-long segments that were analyzed for total protein content and peroxidase activity. These results demonstrate that the total protein content along the root apex was not affected by Al in the tolerant inbred line, but decreased in the sensitive line. In the apical 2 mm of the root of the sensitive line, the expression of low molecular weight proteins (43 kDa or smaller) was decreased. Expression of low molecular proteins increased in the tolerant inbred line, even though total protein content did not increase. This suggests that some of these proteins could play a role in metal tolerance, perhaps as binding peptides. While the peroxidase activity of the tolerant inbred line did not change with exposure to Al, peroxidase activity in the apical 6 mm of the root of the sensitive line decreased. The tolerant inbred line constitutively expressed more anionic peroxidase isoforms. These results demonstrate that maintenance of protein expression may be an important component of the plant's resistance to Al stress, and that resistance to Al stress is associated with the higher expression of anionic peroxidase isoforms.

A leucena (Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit), quando usada como cobertura no solo, apresenta a propriedades de controlar plantas daninhas, sendo esse efeito resultante da presença de aleloquímicos, principalmente mimosina, encontrados na parte aérea da planta. A maioria dos estudos em alelopatia refere-se apenas ao efeito do aleloquímico sobre a germinação e o crescimento da planta-teste, sem considerar os eventos celulares relacionados às mudanças fisiológicas. Com este trabalho objetivou-se avaliar o efeito do extrato aquoso da leucena sobre o desenvolvimento, índice mitótico radicular e atividade da peroxidase e suas isoformas na parte aérea e raízes de plântulas de milho. Os bioensaios foram conduzidos em casa-de-vegetação utilizando-se sementes de milho híbrido desenvolvidas nas concentrações 0; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2 e 6,4 % do extrato aquoso de leucena. Verificaram-se inibição do crescimento de raízes e redução do índice mitótico proporcional ao incremento na dose do extrato, não sendo observada divisão celular a partir da concentração de 1,6 %. A atividade da peroxidase, tanto em raízes como em folhas, cresceu com o aumento da concentração do extrato, sem, contudo, apresentar diferença nos zimogramas de suas isoformas. A maior atividade dessa enzima, nas raízes, foi correlacionada com a presença das isoformas aniônicas, pI 4,99 e 4,86, o que possivelmente esteja contribuindo para maior espessamento das raízes, o que foi verificado nas doses elevadas do extrato. As análises por HPLC revelaram teor de mimosina crescente com aumentos na concentração do extrato, sugerindo o envolvimento desse aleloquímico no desenvolvimento das plântulas.

Leucaena (Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit) has been observed to control weeds when used as soil mulch. It contains mimosine, which, among other allelochemicals, is responsible for the allelopathic effect. The objective of the present study was to evaluate the effect of aqueous extract of leucaena on the development, root mitotic index, peroxidase activity and isoenzymes in the shoots and roots of maize seedlings. Inhibition of root growth and reduction of the mitotic index were proportional to the aqueous extract concentration. Cell division was not observed in extract concentrations equal or above 1.6%. Increase in extract concentration was followed by high peroxidase activity in roots and shoots, but no changes in peroxidase isoenzyme patterns were observed. The peroxidase activity in roots was positively correlated with the increase in anionic isoenzymes, pI 4.99 and 4.86, suggesting their participation in the thickening of roots and increased dry weight (mg/cm). High concentrations of the allelochemical mimosine were detected in concentrated aqueous extracts, possibly influencing seedling development.