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).

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.

RESUMO - Os mecanismos de patogenicidade e efeitos dos molicutes (espiroplasma e fitoplasma) na fisiologia de plantas de milho são pouco conhecidos. Com esse objetivo, avaliaram-se em casa de vegetação, características fisiológicas de plantas de milho submetidas ou não à inoculação com molicutes e cultivadas sob diferentes níveis de água no solo, correspondentes à reposição de 40, 60, 80 e 100% da disponibilidade total de água. Cada parcela experimental foi constituída por um vaso com duas plantas e repetida 6 vezes. Para inoculação, cigarrinhas Dalbulus maidis, vetor dos patógenos, coletadas em campo, foram confinadas nas plântulas por 7 dias. Foram avaliados os sintomas das doenças causadas por esses patógenos nas plantas de milho, sendo feita detecção de fitoplasma por PCR e de espiroplasma por Western blotting. A inoculação aumentou significativamente o potencial hídrico e a quantidade de água por unidade de matéria seca nas plantas. Esse efeito pode ser provavelmente atribuído à interferência dos patógenos na fisiologia das plantas, mediante produção de substâncias de crescimento, causando aumento na resistência estomática, redução na transpiração e conseqüentemente maior retenção de água nos tecidos. Esse mecanismo poderia evitar alterações na concentração osmótica das células, que são prejudiciais ao desenvolvimento desses procariontes sem parede celular. A inoculação aumentou também a proliferação de espigas, efeito geralmente causado pelo desbalanço hormonal, e reduziu a área foliar, altura da planta, matéria seca da planta e de grãos.

Very few studies can be found concerning the mechanisms of pathogenicity and the effects of Mollicutes (spiroplasma and phytoplasma) on maize plants physiology. With this objective it was evaluated in greenhouse, physiological characteristics of plants submitted or not to inoculation with mollicutes and cultivated under different water levels in soil, corresponding to the reposition of 40, 60, 80 and 100% of the total water availability. Each experimental plot was set up with a pot contained two plants and repeated six times. In order to accomplish the inoculation, the pathogens vectors leaf hoppers Dalbulus maydis, were collected at the field and confined on the seedlings by seven days. The plants symptoms were evaluated, as well as the detection of phytoplasma by PCR and spiroplasma by Western blotting. Inoculation increased significantly the leaf water potential and the amount of water by unity of dry matter in the plants. This effect is probably due to the interference of pathogens on plant physiology, by producing growth substances, which caused increment on stomatal resistance, leaf transpiration reduction and consequently greater water retention in the tissues. This mechanism could avoid alterations on osmotical concentrations of cells which affects the development of those procaryotes without cell wall. The inoculation increased also the number of ears, which is generally caused by hormonal imbalance and reduced the leaf area, plant height, plant dry weight and final grain weight.

A absorção e acúmulo de Cd e seus efeitos sobre o crescimento relativo foram estudados em aguapé (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms) e salvínia (Salvinia auriculata Aubl.), em solução nutritiva. O aguapé absorveu quantidade significativamente maior de Cd do que a salvínia, tendo a diferença aumentado com o tempo de exposição ao Cd. O Km da absorção de Cd, estatisticamente igual nas duas espécies aquáticas quando as folhas contatavam a solução nutritiva, tornou-se maior em salvínia quando se impediu fisicamente que as folhas contatassem a solução de absorção. O Vmax de absorção de Cd, por outro lado, foi sempre maior em salvínia, independentemente do contato ou não das folhas com a solução nutritiva. A quantidade de Cd adsorvido e absorvido aumentou com a elevação da concentração de Cd na solução de cultivo, nas duas espécies estudadas, tendo sido maior em salvínia, possivelmente em razão da participação da parte aérea no processo de absorção. O acúmulo de Cd nas plantas, elevado nas primeiras 12 h de exposição, decresceu rapidamente com o tempo de exposição, estabilizando após três dias de exposição. Salvínia apresentou maior acúmulo diário de Cd por unidade de peso mas aguapé maior acúmulo total por unidade experimental. Os teores de Cd aumentaram com o aumento do tempo de exposição e da concentração de Cd na solução nutritiva, nas duas partes da planta das duas espécies, especialmente nas raízes. Cerca de 80% de todo o Cd absorvido acumulou-se nas raízes de aguapé, e a distribuição não foi afetada pelo contato das folhas com a solução nutritiva. Em salvínia, quando se impediu o contato das folhas com a solução nutritiva observou-se uma distribuição do Cd aproximadamente igual à de aguapé. Quando, porém, se permitiu o contato das folhas com a solução nutritiva a parte aérea passou a contribuir com quase 50% do Cd absorvido. As taxas de crescimento relativo decresceram intensamente com o aumento da concentração de Cd na solução nutritiva nas duas espécies aquáticas, especialmente em salvínia. As concentrações de Cd para promover redução de 25% no crescimento relativo foram, em média, doze vezes menores em salvínia do que em aguapé, em razão de sua maior sensibilidade a este metal pesado.

Cadmium absorption and accumulation and its effects on the relative growth of water hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms) and salvinia (Salvinia auriculata Aubl.) in nutrient solution were studied. Water hyacinth absorbed a significant higher amount of Cd than salvinia, and the difference between the species increased with the time of Cd treatment. The Km of Cd absorption, statistically similar in the two aquatic species when the leaves contacted the nutrient solution, became larger in salvinia when the leaves were not allowed to contact the absorption solution. The Vmax, on the other hand, was always larger in salvinia, independent of the contact or not of the leaves with the nutrient solution. The amount of adsorbed and absorbed Cd increased with the increase of Cd concentration, in both species, especially in salvinia, probably due to leaf contribution to uptake. The accumulation of Cd in the plants, high in the first 12 h, quickly decreased with the time of exposition to Cd, reaching stabilization after three days. Salvinia showed larger daily accumulation of Cd per unit of weight but water hyacinth larger total accumulation per experimental unit. Cadmium content increased with the increase in the time of treatment and with Cd concentration in the nutrient solution, in both parts of the plant of the two species, especially in the roots. In water hyacinth about 80% of the total absorbed Cd accumulated in the roots, and that distribution did not change with the contact of the leaves with the nutrient solution. In salvinia, when the contact of the leaves with the nutrient solution was not allowed Cd distribution was similar to that observed in water hyacinth. When, however, the leaves contacted the nutrient solution about 50% of the absorbed Cd accumulated in that part of the plant. The relative growth decreased intensely with the increase in Cd concentration in both aquatic species, especially in salvinia. The concentration of Cd to reduce 25% in the relative growth rate was, on average, twelve times smaller in salvinia than in water hyacinth, due to its sensitivity to this heavy metal.

Três isoformas da enzima beta-galactosidase foram isoladas e purificadas parcialmente a partir de cotilédones de sementes quiescentes dos cultivares Vita 3 e Vita 5 de feijão-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.], os quais diferem em tolerância aos estresses hídrico e salino. O processo de purificação consistiu de fracionamento com sulfato de amônio, precipitação ácida, seguida pela associação de cromatografia de troca iônica em coluna de DEAE-Sephadex com cromatografia de afinidade em coluna de Lactosyl-Sepharose. As três isoformas isoladas dos dois cultivares mostraram os mesmos padrões cromatográficos, mesma temperatura ótima de ensaio para atividade enzimática (60ºC), idêntica estabilidade térmica até 50ºC e apresentaram ótimos de pH semelhantes (3-4). Entretanto, diferiram umas das outras em suas sensibilidades a íons metálicos e a certos agentes químicos presentes no meio de reação. Os resultados mostraram que as diferenças observadas nas beta-galactosidases de cotilédones de sementes quiescentes foram insuficientes para correlacioná-las com a tolerância ao estresse.

Three isoforms of beta-galactosidases were isolated and partially purified from the cotyledons of quiescent seeds of Vita 3 and Vita 5 cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] cultivars differing in water and salt stress tolerance. The purification procedure consisted of ammonium sulfate fractionation, acid precipitation, ion exchange chromatography through DEAE-sephadex and affinity chromatography through Lactosyl-sepharose columns. The three isoforms isolated from the two cultivars showed the same chromatographic patterns, same optimum of temperature for enzyme activity assay (60ºC), identical thermal stability up to 50°C, and similar pH optima (3-4). However, they differed from each other in sensitivity towards metal ions and certain chemical agents presents in the assay medium. The results have shown that the observed differences in beta-galactosidases from the cotyledons of quiescent seeds were not sufficient to relate them to stress tolerance.

Influence of different light regimes (plants grown in shade and in the sun) on respiration, activity of alternative respiratory pathway and carbohydrates content in mature leaves of Ajuga reptans L. was investigated. All experiments were carried out under natural conditions. Sun plants had higher respiration, activity of the alternative pathway and carbohydrates content compared to the shade plants. Additional experiments were performed in order to study effects of darkening as well as evolution of respiration and carbohydrates concentrations in leaves of A. reptans during the day. Darkening led to a decline in total respiration in all types of plants investigated. Activity of the alternative pathway remained unchanged by 20 % in the leaves of the shade plants. On the other hand, darkness led to a twofold decrease in the activity of the alternative pathway in the leaves of the sun plants. Content of soluble carbohydrates in the darkness did not change in the leaves of the shade plants while significantly decreased in the leaves of the sun plants. Total respiration in the mature leaves of the shade plants studied did not change significantly during the day. However, a significant increase in the total respiration was detected in the mature leaves of the sun plants in the evening and in the night. Activity of the alternative respiratory pathway did not change significantly in the leaves of the shade plants during the day and corresponds to ca 20 % of the total respiration. The sun plants examined exhibited significantly higher activity of the alternative pathway during the period of active photosynthesis. In general, activity of the alternative pathway varied in the sun plants between 30 and 35 % of the total respiration during the day. Content of soluble carbohydrates decreased significantly during the day in the mature leaves of the shade plants, while no statistically significant changes by the sun plants could be detected. It has been suggested that increase in respiration and activity of the alternative pathway in the sun plants tested can be controlled by the content of carbohydrates in leaves. No clear proposal could be done concerning mechanisms regulating alternative pathway activity in the shade plants of A. reptans.

Plântulas de dois genótipos de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) com tolerância diferencial à salinidade foram expostas a 0 e 100 mM de NaCl, aplicado gradualmente em incrementos de 25 mM, a cada 12 horas, em solução nutritiva. Após 7 dias de tratamento salino foram determinados o crescimento da parte aérea e das raízes e os teores de solutos inorgânicos e orgânicos. A salinidade reduziu a produção de matéria seca e o comprimento tanto da parte aérea como do sistema radicular nos dois genótipos de sorgo, principalmente no genótipo sensível. Observou-se, de modo geral, aumento nas transferências de Na+ e de Cl- para a parte aérea, nos acúmulos de Na+ e Cl- e na relação Na+/K+ mas redução nas transferências de K+ e de Ca2+ para a parte aérea e nos teores de K+ e Ca2+ na parte aérea, sempre com maior intensidade no cultivar sensível. Aparentemente, a tolerância a altas concentrações salinas em sorgo parece estar relacionada com a capacidade do genótipo evitar o acúmulo de íons como Na+ e Cl- e, ou manter níveis adequados de íons como K+ e Ca2+, principalmente na parte aérea. Os carboidratos solúveis e aminoácidos constituíram juntos acima de 98% do total de solutos orgânicos e apresentaram os maiores aumentos absolutos em concentração durante o estresse salino. Provavelmente, os carboidratos solúveis e os aminoácidos foram os solutos orgânicos que mais contribuíram para o ajuste osmótico nas folhas e raízes, respectivamente. Sob estresse salino observou-se, também, expressivo aumento nos teores de prolina, especialmente nas folhas mais velhas do genótipo sensível. No entanto, estes teores, mesmo nas plantas estressadas, foram muito inferiores aos de outros solutos orgânicos. Ao contrário do que tem sido geralmente estabelecido, prolina não parece ter um importante papel no mecanismo de tolerância ao estresse salino, pelo menos para estes genótipos e sob as condições experimentais utilizadas neste estudo.

Seedlings of two sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) genotypes with differential tolerance to salinity were exposed to 0 and 100 mM NaCl, gradually added in increments of 25 mM every 12 hours, in nutrient solution. Seven days after starting the salt treatment the growth of the shoot and root system and the inorganic and organic solutes contents were determined. Salinity reduced the dry matter yield and length of the shoot and root system in both sorghum genotypes, specially in the sensitive one. In general, it was observed an increase in Na+ and Cl- transfer to the shoot, in Na+ and Cl- accumulation and in the Na+/Cl- ratio but a decrease in the K+ and Ca2+ transfer to shoot and in the K+ and Ca2+ contents in the shoot, always with higher intensity in sensitive genotype. Apparently, the tolerance to high saline concentrations in sorghum seems to be related to the genotype ability to avoid accumulation of harmful levels of Na+ and Cl- and, or to maintain adequate levels of K+ and Ca2+, specially in the shoot. The soluble carbohydrates and amino acids constituted together over 98% of the total organic solutes and showed the greatest absolute increase in concentration during saline stress. Probably, the soluble carbohydrates were the most important organic solutes to contribute to the osmotic adjustment in the leaves and the amino acids in the roots. Under saline stress there was an expressive increase in proline contents, specially in the oldest leaves of sensitive genotype. The proline contents, however, even under salt stress, did not reach the levels of other organic solutes. Contrary to the general acceptance, proline does not seem to have an important role in the mechanism of salt tolerance, at least for these genotypes and under the experimental conditions applied here.