O efeito da temperatura sobre a germinação e a atividade de endo-beta-mananase em sementes de Sesamum indicum foi investigada. A temperatura mínima de germinação (Tmin) está localizada entre 12,8°C e 13,2°C enquanto a temperatura máxima (Tmax) encontra-se entre 45,5°C e 46°C. As germinabilidades (G%) não foram significativamente diferentes da viabilidade estimada (88%) entre 18,8°C e 43,2°C. O teste de Mann-Whitney apontou o intervalo de 31,9°C a 35,1°C como sendo a faixa de temperatura ótima (Tot). Quando sementes incubadas a temperaturas próximas ou abaixo de Tmin e próximas ou acima de Tmax foram transferidas para 30°C, aquelas submetidas a baixas temperaturas atingiram germinabilidade elevada. Por outro lado, quanto maior a temperatura de pre-incubação acima de Tmax, menor a germinabilidade alcançada. O principal monossacarídeo encontrado na parede celular do endosperma das sementes foi manose. Somente em temperatura supra-ótima foi observada elevação na atividade de endo-beta-mananase na região micropilar do endosperma anterior à germinação.

The effects of temperature on germination and endo-beta-mannanase activity in seeds of Sesamum indicum was investigated. The minimum germination temperature (Tmin) lies between 12.8°C and 13.2°C while the maximum temperature (Tmax) is located between 45.5°C and 46°C. Germinabilities are statistically not different from estimated viability (88%) between 18.8°C and 43.2°C. The Mann-Whitney test indicated the interval 31.9°C to 35.1°C as the optimum temperature (Topt) range for germination rate. When seeds incubated at temperatures at or below the Tmin and close to or above the Tmax were transferred to 30°C, those incubated at lower temperatures achieved high germinability. On the other hand, the higher the pre-incubation temperature above Tmax, the lower the germinability achieved near Topt. Seed endosperm cell wall was found to contain mannose as the main monosaccharide. An increase in endo-beta-mannanase activity in the micropylar endosperm prior to seed germination was observed only at supra-optimum temperature.

Neste estudo, quatro genótipos de mamão, dois pertencentes ao grupo 'Solo' (Sunrise Solo TJ e Sunrise Solo 72/12) e dois pertencentes ao grupo ‘Formosa’ (Tainung 02 e Know-You 01), foram cultivados num Argissolo Amarelo, em condição de campo, no município de Macaé, RJ, Brasil. A área de cultivo foi dividida em duas sub-áreas com profundidades efetivas (PE) distintas, determinadas com auxílio de um penetrógrafo a uma umidade média de 11,2%. Área com restrição CR apresentou PE média de 0,35 m com esforço máximo de 4,12 MPa para penetração, enquanto área sem restrição (SR) apresentou PE mínima de 0,60 m com esforço menor que 2,30 MPa. A taxa fotossintética líquida (A), a condutância estomática (g s), a temperatura foliar (Tl), a concentração interna de CO2 no mesofilo foliar (c i) e a eficiência intrínseca no uso da água (IWUE) foram determinadas em três dias consecutivos após a irrigação. A restrição do crescimento do sistema radicular afetou as trocas gasosas dos quatro genótipos de mamoeiro. Na área CR, todos os genótipos apresentaram valores reduzidos de A, g s e c i e elevados de Tl, em relação aos genótipos crescidos na área SR. Todos os genótipos crescidos na área CR apresentaram elevados valores de IWUE e o genótipo Sunrise Solo TJ foi o que apresentou o maior valor de IWUE.

Four papaya genotypes, two from the ‘Solo’ group (Sunrise Solo TJ and Improved Sunrise Solo line 72/12) and two from the ‘Formosa’ group (Tainung 02 and Know You 01) grown in ultisol under field conditions in Macaé, RJ, Brazil, were used in this study. Two different effective depths (ED) were determined in the area using a penetrographer with average soil moisture of 11.2%. The area with ED of 0.35 m with a maximum pressure of 4.12 MPa for penetration was defined as an area with restriction (WR) to root growth, while, the area with minimum ED of 0.60 m and a pressure lower than 2.30 MPa as an area with no restriction (NR). The net CO2 assimilation rate (A), stomatal conductance (g s), leaf temperature (Tl), intercellular partial pressure of CO2 (c i) and intrinsic water use efficiency (IWUE) were evaluated for three consecutive days after irrigation. Mechanical root restriction affected gas exchange of the four papaya genotypes. All genotypes grown in the WR area had lower A, g s and c i and higher Tl than the same genotypes in the NR area. All genotypes grown in the WR area had high IWUE and Sunrise Solo TJ had the highest IWUE.

A embriogênese somática in vitro é dependente de uma série de fatores, dentre os quais o genótipo da planta matriz doadora de explantes e a fonte de auxina para conferir competência embriogênica são considerados como determinativos. Uma vez obtidos, os embriões somáticos podem ser encapsulados em alginato para a obtenção de sementes sintéticas, permitindo assim o armazenamento em baixas temperaturas e o posterior cultivo de maneira semelhante à semente verdadeira. Os aspectos citados foram estudados no presente trabalho visando elucidar pontos de controle da embriogênese somática. Assim, embriões zigóticos excisados de frutos maduros de cinco acessos de Feijoa sellowiana Berg, foram avaliados quanto ao seu potencial embriogenético. Choques auxínicos de 2,4-D (20 miM) em períodos de 1, 2, 4, 8 e 16 semanas foram utilizados para estabelecer o período mínimo de aquisição de competência embriogênica dos explantes e o posterior efeito deste fitorregulador sobre o desenvolvimento e qualidade dos embriões somáticos. Diferentes composições de cápsulas de alginato foram empregadas para avaliar a polimerização das cápsulas e a contaminação das sementes sintéticas. A maior percentagem de indução da embriogênese somática e o maior número de embriões ocorreram nos acessos 101 e 50-4. Choques de 2,4-D de duas semanas foram suficientes para proporcionar valores similares de indução e produção de embriões somáticos, àqueles obtidos com choques de 4 e 8 semanas. Estudos histológicos demonstraram a origem direta da embriogênese somática a partir da epiderme cotiledonar. A adição dos sais de MS e sacarose ao alginato de sódio resultou em altos valores de contaminação das sementes sintéticas, quando comparados às capsulas isentas destas substâncias. O emprego do KNO3 (100 mM) permitiu a despolimerização e a abertura de 81,2% das sementes sintéticas em comparação aos valores de 0% para o tratamento com água.

The induction and control of in vitro somatic embryogenesis is dependent of a number of factors. The genotype of the mother plant donor of explants and the kind of auxin play essential roles in conferring embryogenic competence. Once obtained somatic embryos may be encapsulated in alginate originating synthetic seeds that can be stored at low temperatures. Considering this the present work aimed at the assessment of five different genotypes, five periods of 2,4-D shock (20 muM for 1, 2, 4, 8 and 16 weeks) (), and different substances supplemented to sodium alginate to obtain synthetic seeds. Zygotic embryos of Feijoa sellowiana were inoculated in basal LP medium (von Arnold and Erikson, 1981) supplemented with Morel’s vitamins, sucrose (3%) and phytagel (0.2%). The highest rates of somatic embryogenesis induction were observed in the genotypes 50-4 and 101. Shock of two weeks in 2,4-D conferred embryogenic competence in the same levels obtained with the shock of 8 weeks. Histological evaluations revealed the direct origin of the somatic embryos from the epidermic surface of cotyledons. Synthetic seeds containing MS salts and sucrose resulted in higher rates of contamination than capsules free of these substances. KNO3 (100 mM) resulted in the opening of 81.2% of the capsules as compared to 0% of opening in the treatment with water.

Tolerância à seca em plantas não é uma característica simples, mas sim um complexo de mecanismos que trabalham em conjunto ou isoladamente para evitar ou tolerar períodos de déficit hídrico. Genótipos que diferem em tolerância ao déficit hídrico devem apresentar diferenças qualitativas e quantitativas na expressão gênica quando submetidos a períodos de seca. Três cultivares de soja (BR-4, BR-16 e MG/BR-46 Conquista), com respostas contrastantes ao déficit hídrico, foram estudadas com o uso da técnica "Differential Display" (DD) para identificar e isolar genes que podem apresentar diferenças de expressão durante períodos de seca entre os genótipos estudados. Um total de 84 fragmentos de DNAc diferencialmente expressos foram detectados. Trinta e cinco fragmentos foram clonados em vetores pGEM-T, onde vinte e oito puderam ser seqüenciados. Comparação das seqüências obtidas com seqüências em bancos de genes mostraram identidade de seqüência com genes conhecidos. Um dos clones, por exemplo, mostrou homologia com um ativador de transcrição encontrado em Arabidopsis thaliana, ao passo que outro clone mostrou-se homólogo a uma subunidade de NADH Desidrogenase de Spinacia oleracea. O ativador de transcrição apresentou-se diferencialmente expresso somente em raízes, e o homólogo à subunidade de NADH Desidrogenase foi expresso somente no genótipo considerado tolerante à seca e somente durante a condição de estresse hídrico. Pelos resultados deste trabalho, foi possível identificar alguns fragmentos potencialmente envolvidos em respostas à condição de seca em soja. Com essas informações, o estudo desses genes pode ser aprofundado, visando à confirmação desses resultados e a auxiliar no desenvolvimento de novos genótipos mais adaptados às condições de seca em soja e possivelmente em outras culturas.

Tolerance to drought in plants is not a simple trait, but rather a complex of mechanisms working in combination to avoid or to tolerate water deficit. Genotypes that differ in tolerance to water deficit would have qualitative and quantitative differences in gene expression when submitted to periods of drought. Three soybean cultivars (BR-4, BR-16 and MG/BR-46 Conquista) with contrasting responses to water deficit stress were studied by using the "Differential Display" (DD) technique to identify and isolate genes which may differ among these cultivars. A total of 84 cDNA fragments differentially displayed were detected. These fragments were extracted from the DD gels and reamplified. Third-five reamplified fragments were cloned in pGEM-T vectors. From these, 28 clones were able to be sequenced. Search of gene bank databases showed, for example, that two cDNA clones, A1B2-1 and A1B1-8 have high homology with a Transcription Activator found in Arabidopsis thaliana and a NADH Dehydrogenase ND4L subunit found in Spinacia oleracea, respectively. The clone A1B2-1 was found differentially expressed only in roots. Clone A1B1-8, on the other hand, was expressed only in a drought tolerant cultivar and only during a water deficit situation. The results of this work allowed a screening of part of the expressed genes during a drought situation in soybean. Now the study of these expressed genes can be deepened to confirm these results and to help the development of new drought tolerant soybean genotypes.

As orquídeas epífitas são consideradas modelos interessantes de desenvolvimento vegetal e possivelmente possuem características incomuns relacionadas ao controle hormonal do crescimento de caules e raízes. No presente experimento, estudaram-se dois genótipos de Catasetum fimbriatum Lindl. (Orchidaceae) com padrões inversos de acumulação de matéria seca nos caules e nas raízes. Enquanto o genótipo CFC1 direcionou 60% de sua matéria seca para o sistema caulinar, essa mesma quantidade foi direcionada para o sistema radicular no genótipo CFC4. Foram observadas diferenças significativas no nível endógeno de citocininas, AIA e ABA, assim como na conjugação e degradação oxidativa de AIA nos caules e nas raízes dos dois genótipos. Essas diferenças tiveram uma boa correlação com os padrões de partição de matéria seca. Desse modo, o genótipo que direcionou 60% da matéria seca para as raízes mostrou uma acumulação de auxina 20 vezes maior nesses órgãos, ao passo que aquele que acumulou 60% da matéria seca nos caules mostrou uma acumulação de citocininas dez vezes maior nessas partes do vegetal. Com base em estudos bem estabelecidos na literatura sobre a biossíntese, conjugação, oxidação, transporte e efeitos de auxina e citocininas, elaborou-se uma hipótese integrativa para a interpretação dos resultados obtidos no presente experimento. Essa hipótese poderá também contribuir para um melhor entendimento das complexas interrelações envolvendo o controle hormonal do crescimento relativo dos caules e raízes em outros modelos vegetais.

Epiphytic orchids have been considered an interesting model for plant development and may have unusual features related to the hormonal control of shoot and root growth. In the present experiment we have studied two genotypes of Catasetum fimbriatum Lindl. (Orchidaceae) with an inverse pattern of shoot and root dry matter accumulation. Whereas the CFC1 genotype directs 60% of dry matter towards the shoot system, this same amount is directed towards the root system in the CFC4 genotype. Differences in the endogenous content of cytokinins, IAA and ABA, as well as differences in IAA conjugation and oxidation in shoots and roots were observed in the two genotypes. These differences were correlated with their dry matter partitioning patterns. Thus, the genotype that directed 60% of dry matter towards the root system showed a 20-fold higher auxin accumulation in those organs, while the one that accumulated 60% of dry matter in the shoots showed a 10-fold higher cytokinin accumulation in this plant part. Based on the well established information about auxin and cytokinin biosynthesis, conjugation, oxidation, transport, and effect on organ growth, we have presented an integrative working hypothesis to interpret the data obtained in this study. This working hypothesis may also account for the understanding of the complex relationships involving the hormonal control of the relative growth of shoots and roots in other plant models.

Neste trabalho se faz uma revisão de diversos aspectos da regulação da embriogêneses somático in vitro. Vários aspectos gerais a este fenômeno tem sido discutidos, tais como a definição de terminologia, descrição de eventuais aplicações, seus estados de desenvolvimento e outros fatores associados com sua indução e expressão. Embora se faça uma breve descrição do efeito da adição de diferentes reguladores de crescimento ao meio de cultivo, o artigo está centrado no efeito que as concentrações hormonais endogênas nos explantes iniciais e nos cultivos in vitro derivados deles podem ter na indução e expressão da embriogênese somática. Tem de se fazer ênfase na pouca quantidade de estudos sistemáticos realizados neste tema que comparem em várias espécies e diferentes grupos hormonais em cultivos com e sem competência embriogênica. Finalmente, indica-se que a falta de correlação entre os resultados destes poucos trabalhos parece indicar que os conteúdos hormonais endôgenos não são os únicos fatores envolvidos neste fenômeno.

Different aspects of the in vitro somatic embryogenesis regulation are reviewed in this paper.work. A description of g General aspects, such as terminology, uses, stages of development and factors associated with the somatic embryogenesis, are described. is carried out. Although a brief description ofn the effects of the addition of different plant growth regulators to the culture medium wasis given, the article is centereds itself on the effect that the endogenous hormone concentrations in the initial explants and in the tissue cultures derived from them could play oin the induction and expression of somatic embryogenesis. It is significant that few to emphasize the low amount of systematic studies have been conducted, in this subject, in which different species and hormone groups were compared in cultures with and without embryogenic capacity. Moreover, the lack of correlation between the results presented in different studies the distinct works indicates that the hormone content of the cultures is not the only factor involved.

A despolimerização de pectina durante o amadurecimento de frutos tem sido apresentada como ação das enzimas pectinolíticas, incluindo polygalacturonases (EC 3.2.1.15) e pectinamethylesterases (EC 3.2.2.22). Estudos tem mostrado que essas enzimas não são as causadoras primárias do amolecimento , no entanto, sua participação nas mudanças da textura durante os estádios finais do amolecimento parecem evidente. A despolimerização difere significativamente entre vários tipos de frutos, notadamente abacate e tomate, mesmo que níveis de atividade de PG nesses frutos sejam similares. Evidências coletivas indicam que as atividades de algumas enzimas de parede celular são restritas in vivo, com o máximo de potencial hidrolítico expresso apenas em resposta ao rompimento do tecido ou ferimentos. Em contraste, outras enzimas participam da degradação de pectina, notadamente beta. galactosidase/exo-galactamases, que exibem in vitro atividades bem abaixo do valor mínimo para a perda de resíduos de galactosyl da parede celular durante o amadurecimento. Fatores que controlam a hidrólise in vivo não tem sido totalmente estudados mas podem incluir o pH apoplástico, níveis de íons inorgânicos na parede celular, proteínas não enzimáticas, incluindo a beta-subunidade não catalítica e expansina, porosidade da parede e impedimento estérico. Estudos recentes sobre o metabolismo de parede celular durante o amadurecimento tem mostrado ser um processo ordenado, envolvendo nos estádios iniciais, relaxamento da parede celular e degradação de hemicelulose seguida, nos estádios finais, pela despolimerização da pectina. Um limitado número de estudos tem indicado que espécies que geram radicais de oxigênio por meios enzimáticos ou não enzimáticos podem participar da excisão de pectinas e outros polissacarídeos durante o amadurecimento e outros processos de desenvolvimento. Mecanismos similares podem também ocorrer em resposta a ferimentos, um evento tipicamente seguido por um incremento em vias oxidativas. A degradação da parede celular como aquela oriunda do ferimento físico poderá ter particular relevância para a deterioração de frutos ligeiramente processados.

Pectin depolymerization during fruit ripening has been shown to be largely due to pectinolytic enzymes, including polygalacturonases (E.C. 3.2.1.15) and pectinmethylesterases (E.C. 3.2.1.11). Studies have shown that these enzymes are not the primary determinants of softening, although participation in texture changes during the late stages of ripening seems evident. Pectin depolymerization differs significantly between various fruit types, notably avocado and tomato, even though levels of extractable PG activity in these fruits are similar. Collective evidence indicates that the activities of some cell wall enzymes are restricted in vivo, with maximum hydrolytic potential expressed only in response to tissue disruption or wounding. In contrast, other enzymes reported to participate in pectin degradation, notably beta-galactosidases/exo-galactanases, exhibit in vitro activity far below that anticipated to be required for the loss of cell wall galactosyl residues during ripening. Factors controlling in vivo hydrolysis have not been fully explored but might include apoplastic pH, cell wall inorganic ion levels, non-enzymic proteins including the noncatalytic beta-subunit and expansins, wall porosity, and steric hindrances. Recent studies of cell wall metabolism during ripening have demonstrated an orderly process involving, in the early stages, cell wall relaxation and hemicellulose degradation followed, in the later stages, by pectin depolymerization. A limited number of studies have indicated that radical oxygen species generated either enzymically or non-enzymically might participate in scission of pectins and other polysaccharides during ripening and other developmental processes. Similar mechanisms might also occur in response to wounding, an event typically followed by an oxidative burst. Cell wall degradation as influenced by physical wounding could be of particular relevance to the deterioration of lightly processed fruits.

Estudou-se o efeito do ambiente de luz sobre as concentraçõesdos pigmentos fotossintéticos e a fluorescência da clorofila a em plantas de mogno (Swietenia macrophylla King) e de cumaru (Dipteryx odorata Aubl. Willd), com o objetivo de analisar a eficiência fotossintética dessas espécies sob dois ambientes de luz em plantio sob área degradada, na Amazônia Central, Brasil. Utilizaram-se plantas jovens, com 3 anos de idade, em plantio a céu aberto (sol) com cerca de 2000 mimol m-2 s-1 e sob cobertura natural do dossel de plantas (sombra) de pau-de-balsa (Ochroma pyramidale Cav. Ex Lam. Urb) com índice de área foliar de 2,46 e sombreamento de 13% da luz no ambiente aberto com cerca de 260 µmol m-2 s-1. As concentrações dos carotenóides e das clorofilas foram determinadAs por espectrofotometria, e a fluorescência, utilizando-se um fluorômetro portátil. Analisando-se as variáveis: fluorescência inicial (Fo), fluorescência máxima (Fm), fluorescência variável (Fv) e a razão Fv/Fm,, constatou-se que as concentrações de clorofila (Chl) a, b e total em µmol. g-1 MF, nas duas espécies, foram maiores no ambiente de sombra quando comparadAs com o ambiente de sol. Por outro lado, no mogno, essas mesmas concentrações, por unidade de área, não foram diferentes para os ambientes sol ou sombra. Porém, no caso do cumaru, as Chl a e total foram maiores no ambiente de sol, enquanto a Chl b continuou maior no ambiente de sombra. Para os carotenóides, tanto por unidade de massa quanto de área, verificaram-se diferenças para o mogno, ou seja, as concentrações de carotenóides foram sempre maiores no ambiente de sol. Por outro lado, no cumaru, por unidade de massa, as concentrações desses pigmentos foram maiores na sombra e por unidade de área não se observaram diferenças entre os ambientes. Quanto à fluorescência, verificou-se que, no mogno, os valores de Fo, Fm e Fv foram sempre maiores no ambiente de sol. Já no cumaru, não verificou-se diferença para Fo, entre os ambientes. Os valores de Fm e Fv foram maiores no ambiente de sombra. No ambiente de sol, a razão Fv/Fm foi maior nas folhas de cumaru, quando comparada com o mogno. Concluiu-se que essas espécies, classificadas como espécies intermediárias e sucessional tardia, usam estratégias diferentes quanto ao acúmulo e ao uso dos pigmentos fotossintéticos no que se refere à captação de luz em ambientes de menor luminosidade e à proteção contra a fotodestruição em ambientes de maior luminosidade.

This study was carried out in a plantation of a degraded area in Central Amazon, Brazil, in order to assess environmental light effects on leaf pigment concentrations and chlorophyll a fluorescence in mahogany (Swietenia macrophylla King) and tonka bean (Dipteryx odorata Aubl. Willd). Three-year old saplings were grown in an open site (sun) with maximum radiation of approximately 2000 mumol m-2 s-1 and under the shade of a Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam. Urb) canopy. A leaf area index of 2.46 was optically determined for the Ochroma foliage with 13% of full sunlight (maximum radiation about 260 mumol m-2 s-1). Carotenoid and chlorophyll concentrations were spectrophotometrically determined. Initial (Fo), maximum (Fm) and variable fluorescence (Fv) were determined with a portable fluorometer. Chlorophyll concentrations (Chl a, Chl b and Chl tot) on a fresh mass basis were greater in shade leaves than in sun acclimated leaves in both species. On the other hand, when comparisons were made on a per area basis, Chl a concentrations were greater in the sun than in shade leaves of tonka bean. In contrast, Chl b concentrations were higher in the shade environment for this species. No differences were observed in Chl concentrations per unit area in mahogany leaves. Carotenoid concentrations were higher for sun-acclimated leaves of mahogany, both on a per unit area and on a fresh mass basis. In tonka bean, higher carotenoid concentrations in shade leaves were only observed on a fresh weight basis. No differences were found between environments when carotenoid concentrations were expressed as a function of leaf area. Fluorescence variables (Fo, Fm, and Fv) were greater in sun leaves than in shade leaves of mahogany. In contrast, Fv and Fm, but not Fo, values were higher in shade acclimated leaves than in full sunlight-adapted leaves of tonka bean. However, there was a higher Fv/Fm ratio value for tonka bean in sunlight environments. We conclude that these species, classified as mid and late successional species, differ markedly regarding the utilization of photosynthetic pigments, increasing either light harvesting efficiency at low irradiance or protection against photosynthetic machinery damage in higher solar radiation environments.

Os métodos utilizados para determinar a quantidade de clorofila na folha requerem destruição de amostras de tecido e muito trabalho no processo de sua obtenção. O recente desenvolvimento do medidor portátil de clorofila, que permite leituras instantâneas do teor relativo de clorofila na folha sem destruí-la, surgiu como uma nova técnica para estimar esse parâmetro. Com os objetivos de avaliar a relação entre leitura do clorofilômetro com os teores de clorofila extraível e de nitrogênio na folha em três estádios de desenvolvimento da planta de milho e de validar o uso do equipamento como parâmetro para estimar o teor relativo de clorofila na folha, conduziu-se um experimento no município de Eldorado do Sul, na região fisiográfica da Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul, no ano agrícola de 1999/2000. Os tratamentos constaram de dois híbridos de milho (Pioneer 32R21 e Premium) e de oito sistemas de manejo de nitrogênio em cobertura. As leituras com clorofilômetro, a extração de clorofila e a determinação do teor de nitrogênio da folha foram realizadas nos estádios de seis a sete folhas, 10 a 11 folhas e de espigamento do milho. Nos dois híbridos, as quantidades de clorofila total e das clorofilas a e b extraíveis foram significativamente relacionadas às leituras do clorofilômetro, nos três estádios de desenvolvimento avaliados. A leitura realizada com clorofilômetro estimou com boa precisão o teor relativo de clorofila na folha de milho, além de apresentar as vantagens de maior rapidez, menor custo e de não implicar em destruição de folhas. No entanto, o clorofilômetro não é muito preciso para avaliação do nível de N na planta nos estádios iniciais de desenvolvimento de milho (seis a sete folhas).

The methods used to determine the amount of leaf chlorophyll require destruction of tissues samples and much work in the process of its attainment. The recnt development of the portable chlorophyll meter, that makes instantaneous readings of relative chlorophyll content in leaf, without necessity of leaf destruction, appears as a new technique to estimate this parameter. With the objectives to evaluate the relation between readings of portable chlorophyll meter with of extractable chlrophyll and nitrogen contents in the leaf in three development stages of plant maize and to validate the use of this equipment as a parameter to estimate chlorophyll relative content in leaf, an experiment was conducted in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, in the 1999/2000 growing season. Treatments consisted of two maize simple hybrids (Pioneer 32R21 and Premium) and eight nitrogen management systems. The readings with portable chlorophyll meter and the chlorophyll extration and nitrogen content determination in leaf were taken in the stages 6 to 7 leaves, 10 to 11 leaves and silking. In the two hybrids, the amounts of total chlorophyll and chlorophylls a and b were significantly related to the readings of portable chlorophyll meter, in the three development stages evaluated. The readings carried out with portable chlorophyll meter estimated with good accuracy the relative chlorophyll content in maize leaf. In addition, this method present the advantages to have higher performance, minor cost and not implying in leaf destruction. However, portable chlorophyll meter is not very accurate to evaluate N level in plant in initial stages of plant development (6 to 7 leaves).

Estudaram-se os efeitos da supressão e do ressuprimento de Pi sobre o metabolismo do nitrogênio, mediante a fixação biológica do nitrogênio atmosférico (N2) e atividade da GS, Fd-GOGAT e NADH-GOGAT, em plantas de alfafa, cv. Flórida 77, inoculadas com Sinorhizobium meliloti, em diferentes estádios do desenvolvimento vegetativo (V3 e V4) e reprodutivo (R6 e R8). O ensaio foi conduzido em casa-de-vegetação e as plantas cultivadas em solução nutritiva. O período de supressão de Pi por dez dias reduziu os teores de Pi nas folhas e nos nódulos em todos os estádios do desenvolvimento, ao passo que nas raízes essa redução somente foi observada nos estádios vegetativos. Após o ressuprimento de Pi por igual período, ou seja, dez dias, foi observada a recuperação nos estádios R6 e R8 para folhas, V3 e V4 para raízes e V3 para os nódulos. A supressão de Pi reduziu significativamente os teores de aminoácidos totais nas folhas e nas raízes em todos os estádios do desenvolvimento, indicando que houve alteração no processo de fixação do N2. Após o ressuprimento, os teores de aminoácidos totais nas raízes, em todos os estádios do desenvolvimento, alcançaram valores similares àqueles das plantas do tratamento-controle, ao passo que nas folhas isso só ocorreu nos estádios vegetativos. A composição de aminoácidos na seiva do xilema não foi alterada em função da supressão e do ressuprimento de Pi. As atividades da GS e Fd-GOGAT, nos nódulos, foram reduzidas apenas nos estádios V3 e R8, enquanto com o ressuprimento não houve recuperação da Fd-GOGAT. Contudo, houve a recuperação da atividade da GS em R8. Nas folhas, a atividade da GS foi significativamente alterada em todos os estádios, enquanto a da Fd-GOGAT foi alterada somente em V3 e V4. Após o ressuprimento, não houve a recuperação da atividade da GS e Fd-GOGAT em V3. A NADH-GOGAT nas folhas e nos nódulos foi significativamente reduzida nos tratamentos de supressão de Pi em todos os estádios avaliados, não havendo recuperação após o ressuprimento. A NADH-GOGAT foi muito sensível à baixa disponibilidade de Pi. A supressão do Pi parece exercer controle na atividade dessas enzimas durante os diferentes estádios do desenvolvimento.

Pi suppression and resupply effects were studied on nitrogen metabolism by means studied of evaluating on nitrogen biological fixation (N2), GS, Fd-GOGAT and NADH-GOGAT activities in alfalfa cv. Florida 77 plants inoculated with Sinorhizobium meliloti in different vegetative (V3 and V4) and reproductive (R6 and R8) stages. The experiment was conducted in a greenhouse and the plants cultivated in nutritive solution. The Pi ten days suppression period decreased Pi levels in leaves and nodules in all growth stages, whereas in the roots this decrease was observed only in the vegetative stages.After Pi resupply to the nutritive solution during a similar period, ten days, it was observed Pi levels recovery in stages R6 and R8 for leaves, V3 and V4 for roots and V3 for nodules. Pi suppression significantly reduced total amino acids levels in leaves and roots in all growth stages, indicating that there was some alteration in the N2 fixation process. After Pi resupply to the nutritive solution, total amino acids levels in roots in all growth stages reached similar values when compared to the control. Whereas in leaves this only happened in the vegetative stages. Xylem sap aminoacids composition did not alter as a function of either the Pi suppression or resupply. GS and Fd-GOGAT in the nodules decreased only in stages V3 and R8, whereas with the resupply there was no Fd-GOGAT recovery. Nonetheless, there was recovery of GS activity in R8. In the leaves, GS activity was significantly altered in all stages, while Fd-GOGAT was altered only in V3 and V4. After the resupply there was no GS and Fd-GOGAT recovery in V3. The NADH-GOGAT in leaves and nodules was significantly reduced in tratments that suppressed Pi in all stages evaluated. Therefore, there was no recovery after resupply. NADH-GOGAT was quite sensible to low Pi availability. Pi suppression seems to exert control over those enzymes activities throughout all different growth stages.

Avaliaram-se em casa-de-vegetação o acúmulo e a distribuição de metais pesados nas raízes, caule e folhas de mudas de vinte espécies arbóreas tropicais crescendo em solo contaminado com metais pesados. As mudas com tamanho ideal para plantio foram transferidas para vasos contendo 3,3 kg de solo sem contaminação ou contaminado com Zn, Cd, Cu e Pb, onde permaneceram por 90 dias. As espécies que cresceram em solo contaminado apresentaram teores foliares elevados, variando de (mg kg-1): Zn = 154 a 1177; Cd = 0,6 a 54,6; e Cu = 2,8 a 134. Essas concentrações foram, em muitos casos, superiores aos níveis críticos de toxidez, ao passo que os teores foliares de Pb variaram de 0,1 a 4,3 mg kg-1, não atingindo níveis considerados fitotóxicos. Em algumas espécies como Machaerium nictidans, Myroxylon peruiferum, Piptadenia gonoacantha, Senna macranthera e Trema micrantha, que tiveram o crescimento muito inibido pela contaminação, houve elevada translocação de Zn e/ou Cd para parte aérea. Dendropanax cuneatum, que foi pouco afetada pelos metais, também apresentou índice elevado de translocação de Zn e Cd, mas reteve esses elementos no caule. Acacia mangium, Copaifera langsdorffi e Cedrella fissilis também apresentaram baixa sensibilidade à contaminação e apresentaram elevado acúmulo de Zn e Cd nas raízes, indicando que a baixa translocação desses elementos para a parte aérea está envolvida na tolerância dessas espécies ao excesso de metais pesados no solo. O padrão de distribuição proporcional de Zn e Cd nas raízes e parte aérea das plantas se relaciona com o comportamento dessas ao excesso de metais pesados no solo.

An experiment was carried out in greenhouse to evaluate total content and distribution of heavy metals in seedlings of twenty different tree species growing in a soil contaminated by Zn, Cd, Cu and Pb. Plantable size seedlings were transfered to 3.3 kg pots containing a contaminated soil mixture and to a control soil without contamination where they were allowed to grow for ninety days. Metal foliar concentrations for plants grown in the contaminated soil were high, ranged from (mg kg-1): Zn= 154 to 1177; Cd = 0.6 to 54.6 and Cu= 2.8 to 134. In most cases, these concentrations were superior to what has been considered as critical toxic levels, whereas foliar Pb concentrations ranged from 0.1 to 4.3 mg kg-1, below the critical toxic level. In some species that were highly affected by contamination such as Machaerium nictidans, Myroxylon peruiferum, Piptadenia gonoacantha, Senna macranthera and Trema micrantha it was found high translocation index for Zn and/or Cd. However, Dendropanax cuneatum that was only slightly affected by contamination, exhibited high translocation of Zn and Cd to shoots. In contrast to others species, Dendropanax cuneatum retained these elements in the stems. Other group of plants that were only slightly affected by soil contamination such as Acacia mangium, Copaifera langsdorffi and Cedrella fissilis accumulated more Zn and Cd in the roots than in the shoots, therefore indicating that reduced translocation is involved in their tolerance to the excess of heavy metal in soil. The proportional distribution pattern of Zn and Cd in the roots and shoots of the studied plant species is related to their behavior to the excess of heavy metals in soil.

Este trabalho descreve a purificação parcial e caracterização das ribonucleases (RNase; EC 3.1.27.1) presentes em raízes, caule e folhas de plântulas de feijão-de-corda Pitiuba [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. Precipitação dos extratos brutos dos diferentes tecidos com sulfato de amônio, seguida de cromatografia de troca iônica (CM-Celulose), resultaram em purificação de cerca de 48 vezes para a enzima de raízes, 21 para a de caule e 42 para a de folha. A atividade desoxirribonucleásica nas frações semi-purificadas foi praticamente nula. As massas moleculares das RNases não diferiram significativamente, sendo a média de suas massas 16,3 kDa. A RNase de folha mostrou-se estável até 50ºC enquanto que as outras foram inativadas nesta temperatura. A inativação máxima das RNases de raízes e de caule ocorreu a 70ºC, mas a da RNase foliar ocorreu a 80ºC. A adição de KCl ao meio de ensaio causou uma mudança no pH ótimo de 6,0 para a faixa de 5,2-5,6 para as enzimas extraídas dos diferentes tecidos. As atividades RNásicas foram fortemente inibidas por Hg2+, Zn2+ e Cu2+, inibidas parcialmente por Co2+ e Fe2+ e não foram afetadas por EDTA, Ca2+ ou Mg2+. Diferentemente do observado para a RNase foliar, as enzimas de raízes e de caule foram inativadas por uréia e 2-mercaptoetanol (2-ME). Embora exista grande semelhança entre as enzimas estudadas, a RNase foliar parece ser mais estável ao calor e à desnaturação química do que as RNases de raiz e de caule. Os resultados sugerem que as enzimas extraídas dos diferentes tecidos de plântulas de feijão-de-corda Pitiúba são ribonucleases e não nucleases.

Partial purification and characterization of ribonucleases (RNase; EC 3.1.27.1) present in roots, stem and leaves of 5 day-old Pitiúba cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] seedlings are described. Crude extracts from the different tissues were precipitated with ammonium sulfate followed by ionic exchange chromatography (CM-Cellulose) resulting in purification factors of 48-fold for roots, 21 for stem and 42 for leaves. No deoxyribonuclease activity was practically observed. The molecular masses of the RNases did not significantly differ, averaging 16.3 kDa. Leaf RNase was stable up to 50ºC while the others were inactivated at this temperature. The maximal inactivation for both stem and roots RNases was reached at 70ºC while for leaf it occurred at 80ºC. The addition of KCl to the assay medium caused a shift of optimal pH from 6.0 toward the range of 5.2 - 5.6 for the enzymes extracted from the different tissues. RNase activities were strongly inhibited by Hg2+, Zn2+ and Cu2+, partially inhibited by Co2+ and Fe2+ and were not affected by EDTA, Ca2+ or Mg2+. In contrast to the leaf RNase, roots and stem enzymes were inactivated by urea and 2-mercaptoethanol (2-ME). Although there is a great similarity among the enzymes studied, leaf RNase appears to be more stable to heat and to chemical denaturation than root and stem RNases. The results also suggest that the enzymes extracted from different tissues of Pitiúba cowpea seedlings are ribonucleases and not nucleases.

Questões relacionadas à biossegurança de organismos geneticamente modificados e à percepção pública destes têm levado as instituições envolvidas no desenvolvimento comercial de plantas transgênicas a abandonarem o uso de genes marcadores que conferem resistência a antibióticos. O desenvolvimento de mamoeiros (Carica papaya L.) transgênicos tem sido baseado, até o momento, no uso de um único gene marcador, o gene npt II, que confere resistência a antibióticos como canamicina e neomicina. O presente estudo objetivou avaliar os sistemas alternativos manA/ manose e bar/ PPT como sistemas gene marcador/ agente seletivo para a variedade ‘Sunrise’ de mamoeiro. O desenvolvimento de embriões somáticos secundários a partir de embriões primários foi avaliado em meio de indução de embriogênese suplementado com manose e/ou sacarose. Concentrações variando entre 0,1 e 120 g/l de manose foram testadas como única fonte de carbono, ou em combinação com sacarose. O desenvolvimento de embriões somáticos secundários a partir dos primários em meio suplementado com até 120 g.L-1 de manose, como única fonte de carbono, demonstrou que este sistema não é passível de uso no desenvolvimento de mamoeiros transgênicos. Quanto ao sistema bar/ PPT, avaliou-se o desenvolvimento de embriões somáticos primários e secundários em meio suplementado com concentrações de PPT variando de zero a 150 miM. Não foi observado desenvolvimento de embriões em meio suplementado com concentração igual ou superior a 125 miM, o que sugere o uso desta concentração para a seleção de embriões transgênicos de mamoeiro.

Questions relative to biosafety and public perception of genetically modified organisms have taken those involved on the development of transgenic plants to a phase out on the use of antibiotic resistance marker genes. The development of transgenic papayas (Carica papaya L.) has been based so far on the use of one only marker gene, the npt II gene, which confers resistance to antibiotics such as kanamycin and neomycin. The present study aimed to evaluate the systems manA/ mannose and bar/ PPT as alternatives marker gene/ selective agent systems to be used on the development of transgenic ‘Sunrise’ papayas. Therefore, the development of secondary somatic embryos from primary ones was evaluated on embryogenesis induction medium supplemented with mannose and/or sucrose. Mannose concentration ranging from 0.1 to 120 g.L-1 were tested as sole carbon source, or in conjunction with sucrose. The development of secondary somatic embryos on medium supplement with up to 120 g/l, as sole carbon source, demonstrated that this system is not applicable for the development of transgenic papayas. When evaluating the bar/ PPT system, the development of primary and secondary somatic embryos was checked for on medium supplement with zero to 150 muM of PPT. No somatic embryos developed on medium supplemented with PPT at 125 muM or more, what suggests the use of this concentration for the in vitro selection of transgenic papaya embryos.

Lipoxigenases (linoleato: oxigênio oxido-redutase - EC 1.13.11.12) são dioxigenases que catalisam a adição do oxigênio molecular ao sistema cis, cis, 1,4 - pentadieno dos ácidos graxos polinsaturados, formando hidroperóxidos dos ácidos graxos correspondentes. As lipoxigenases vegetais utilizam o ácido linolênico (C18:3) ou ácido linoléico (C18:2) como substrato e estão associadas a importantes processos fisiológicos, tais como: biossíntese de compostos regulatórios, crescimento e desenvolvimento, senescência, germinação de sementes, resposta a ferimento, proteína de reserva vegetativa e resistência a insetos e patógenos. Quando os tecidos da planta são danificados por patógenos ou mecanicamente, ocorre uma degradação seqüencial de lipídeos, cujo produto inicial são os hidroperóxidos resultante da ação das lipoxigenases. Entre os vários produtos formados, têm-se a traumatina, o ácido jasmônico, os aldeídos voláteis e os oxiácidos. Para avaliar a capacidade de as plantas de soja responderem, por meio da Via das Lipoxigenases, ao ataque do fungo causador da doença cancro-da-haste - Diaphorte phaseolorum (Cke. e Ell) f. sp. meridionalis - foram realizadas a caracterização bioquímico-cinética do pool de lipoxigenases foliares de plantas de soja (Glycine max (L.) Merril ) e a quantificação dos produtos da Via das Lipoxigenases, utilizando-se um cultivar resistente (FT-Cristalina RCH) e um susceptível (FT-Cristalina) ao patógeno. As plantas dos dois cultivares, infectadas com o patógeno ou apenas injuriadas mecanicamente, apresentaram valores de atividade específica de lipoxigenases maiores que os respectivos controles, em diferentes valores de pH e temperatura, e o pool de lipoxigenases dos dois genótipos apresentou cinética de Michaelis-Menten na faixa de concentração de substrato analisada. Ocorreu aumento dos níveis de inibidores de proteases e aldeídos totais, os quais são produtos dessa via bioquímica. Pelos parâmetros bioquímico e cinético, há a sugestão de uma resposta das plantas de soja através das Via das Lipoxigenases .

Lipoxygenases (linoleate: oxygen oxido-reductases, EC 1.13.11.12) are a class of enzymes that catalyze the addition of molecular oxygen to 1,4 - cis,cis - pentadiene motifs of unsaturated fatty acids to form hydroperoxide products. Plant lipoxygenases use linoleic (18:2) or linolenic (18:3) acids as substrates and are involved in important physiological process such as biosynthesis of regulatory molecules, growth and development, senescence, responses to wounding, vegetative storage protein and may directly mediate host resistance to insect, fungal and bacterial pathogens. When plant tissues are damaged, by pathogens or mecanically injured, a series of lipid degradation occurs, via lipoxygenase pathway, giving rise to hydroperoxydes. Among several products formed it can be found traumatin, jasmonic acid, volatile aldehydes and oxyacids. In this work we evaluated the capacity of the soybean plant to respond to the attack of stem canker fungi (Diaporthe phaseolorum (Cke. e Ell.) f. sp. meridionalis), through the lipoxygenase pathway. Leaves from resistant (FT-Cristalina RCH) and susceptible (FT-Cristalina) cultivars were used for kinetic evaluation of lipoxygenase and biochemical quantitation of products from the lipoxygenase pathway. Plants from both cultivars, infected with the pathogen or mecanically injured, showed values of lipoxygenase specific activity higher than the controls in differents pH and temperature values. The lipoxygenase pool of both cultivars showed kinetic of Michaelis-Menten within the range of substrate concentration assayed. There were an increase in protease inhibitors and of total aldehydes contents, which are products of the lipoxygenase pathway. The biochemical and kinetic parameters suggest a response of the soybean plant through the lipoxygenase pathway.

Sementes de Bauhinia pentandra (Bong) Vog. ex. Steua. foram estudadas quanto aos aspectos fenológicos (tamanho, massa e comprimento do hilo) e quanto a sua composição química. A farinha de sementes teve o teor de nitrogênio total determinado e foi submetida à extração de proteínas em diferentes valores de pH. Uma lectina foi isolada de sementes por cromatografia de afinidade em coluna de Sepharose-4B. A homogeneidade da lectina foi demonstrada por eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de SDS e beta-mercaptoetanol. A lectina mostra apenas uma banda protéica de massa molecular aparente de 30 kDa. A lectina de B. pentandra mostra especificidade por D-galactose, requer a presença de cátions divalentes (Ca2+ e Mn2+) para exercer sua atividade e tem uma composição de aminoácido caracterizada pelo alto teor de ácido aspártico, ácido glutamico, alanina e pelo baixo teor de metionina, cisteina e triptofano. A lectina aglutina eritrócitos de coelho e humano do grupo A e foi relativamente resistente ao tratamento térmico, retendo parte de sua atividade original mesmo após 60 min a 70 ºC.

Bauhinia pentandra (Bong) Vog. ex. Steua seeds were investigated with respect to phenologic aspects (size, mass, hilum and length) and with respect to their chemical composition. The total nitrogen content of the seed flour was determined, and the flour was extracted in different pH values. A lectin was isolated from the seeds by Sepharose-4B affinity chromatography. The homogeneity of the lectin was demonstrated by SDS-PAGE in the presence of beta-mercaptoethanol. Only one protein band with an apparent molecular mass of 30 kDa was found. The B. pentandra lectin showed a carbohydrate specificity for D-galactose, a requirement for divalent metal cations (Ca2+ and Mn2+) for full activity and amino acid composition with a high content of aspartic acid, glutamic acid and alanine and low levels of methionine, cysteine and tryptophan. The lectin agglutinated rabbit and human A group erythrocytes and was relatively stable to heat treatment, retaining half of its original activity after 60 min at 70 ºC.