Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes características de quatro genótipos de milho (Zea mays) com respostas contrastantes à seca e determinar as principais características associadas a tais respostas. O experimento foi realizado em casa de vegetação. As plantas foram cultivadas em vasos submetidos à irrigação plena. A seca foi imposta às plantas aos 54 dias após a semeadura e mantida constante por 12 dias consecutivos; no entanto, um grupo de plantas permaneceu sob irrigação plena. Avaliaram-se as características relacionadas às trocas gasosas foliares, ao aparato fotoquímico, ao crescimento e à produção. Os dados foram submetidos a agrupamento hierárquico e análise de componentes principais. DKB 390 distingue-se dos demais genótipos quanto às características de crescimento e produção, enquanto 2B-707 e DKB 390 distinguem-se dos genótipos 'BRS 1030' e 'BRS 1010' quanto às características fisiológicas. O comprimento da espiga, o número de grãos por espiga, a matéria seca da parte aérea e do caule e a altura de planta são as características de crescimento e produção mais importantes para discriminar os genótipos de milho quanto à tolerância à seca. Entre as características fisiológicas, as mais importantes são: conteúdo de clorofila, absortividade, temperatura da folha, fluorescência máxima no escuro, fluorescência mínima no escuro, eficiência no uso de água e concentração intercelular de CO2.

Abstract: The objective of this work was to evaluate different traits of four corn (Zea mays) genotypes with contrasting responses to drought and to determine the main traits associated to such responses. The experiment was carried out in a greenhouse. The plants were grown in pots subjected to full irrigation. Drought was imposed to plants at 54 days after sowing and kept constant for 12 consecutive days; however, a group of plants remained under full irrigation. Traits related to leaf gas exchange, photochemical apparatus, growth, and yield were assessed, and data were subjected to hierarchical agglomerative clustering and principal component analysis. DKB 390 distinguishes from the other genotypes for growth and yield traits, while 2B-707 and DKB 390 discriminate from 'BRS 1030' and 'BRS 1010' for physiological traits. Ear length, kernel number per ear, above-ground dry matter, shoot dry matter, and plant height are the most important growth and yield traits to discriminate genotype-dependent drought tolerance. Among the physiological traits, the most important are: chlorophyll content, absorptivity, leaf temperature, maximum fluorescence in the dark-adapted state, minimum fluorescence in the dark-adapted state, water-use efficiency, and intercellular CO2 concentration.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar processos fisiológicos em genótipos contrastantes de pinhão-manso (Jatropha curcas), durante as fases de florescimento e frutificação. As trocas gasosas foram mensuradas com analisador de gás por infravermelho, e as características morfológicas foram avaliadas em cada fase sob condições naturais, em delineamento de blocos ao acaso, com cinco repetições. As diferenças no rendimento entre os acessos de J. curcas não estiveram relacionadas ao desempenho fotossintético, mas sim ao número de inflorescências e flores femininas, que são geneticamente determinadas. Além disso, a assimilação líquida de CO2 foi similar em ambos os genótipos, apesar de eles terem diferido na produção de frutos. Os genótipos diferiram consistentemente quanto à eficiência de carboxilação e à regeneração da ribulose bifosfato. Finalmente, o crescimento de ramo de J. curcas não é prejudicado pelo aumento no dreno durante a frutificação, e os frutos possivelmente estavam exercendo efeito positivo na assimilação líquida de CO2, o que pode ter permitido que as plantas mantivessem o crescimento ao produzir flores e frutos.

Abstract: The objective of this work was to evaluate physiological processes in contrasting physic nut (Jatropha curcas) genotypes during the flowering and fruiting stages. Gas exchange parameters were measured using an infrared gas analyzer, and morphological traits were evaluated during each stage under natural conditions, in a randomized complete block design with five replicates. Differences in yield between J. curcas accessions were not related to photosynthetic performance, but rather to the number of inflorescences and female flowers, which are genetically determined. Moreover, the net CO2 assimilation was equivalent in both genotypes, although they produced different amount of fruit. The genotypes differed consistently in terms of carboxylation efficiency and ribulose bisphosphate regeneration. Finally, J. curcas branch growth is not impaired by the increased sink strength during fruiting, and fruit may have been actually exerting a positive effect on the net CO2 assimilation, which may have enabled plants to maintain growth while producing flowers and fruits.

Estudos fenológicos de três acessos morfologicamente distintos de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) foram conduzidos no bioma Cerrado brasileiro. A taxa de crescimento da planta, florescimento, formação e desenvolvimento dos frutos foram medidos, a fim de se estabelecer práticas de manejo eficientes para o aumento de produtividade. Os acessos estudados foram: CNPAE-102 (tóxico, susceptível a oídio), CNPAE-169 (não-tóxico, susceptível a oídio) e CNPAE-259 (tóxico, resistente a oídio). Os materiais considerados não-tóxicos não possuem ésteres de forbol detectáveis nos grãos. No período de um ano (agosto de 2009 a julho de 2010) registraram-se, quinzenalmente, as variáveis agronômicas (altura de plantas, número de inflorescências, número de frutos verdes e maduros por planta) de cada acesso, correlacionando-as com as variáveis climáticas, por meio da análise de correlação de Pearson. O acesso CNPAE-102 apresentou a maior taxa de crescimento (0,76 cm dia-1), incremento 1,10 m na altura e altura final de 2,60 m; o CNPAE-169 apresentou menor incremento (0,63 cm dia-1), atingindo altura final de 1,85 m. Os acessos CNPAE-259 e CNPAE-102 foram os mais precoces, e o CNPAE-169 o mais tardio. A temperatura mínima foi a variável climática que determinou o maior número de inflorescências.

Phenological studies on three morphologically distinct accessions of physic nut (Jatropha curcas L.) were conducted in the Brazilian Savannah biome. Plant growth rate, flowering, fruit formation and development were measured in order to establish appropriate management practices for increasing productivity. The accessions CNPAE-102 (toxic and susceptible to powdery mildew), CNPAE-169 (non-toxic and susceptible to powdery mildew) and CNPAE-259 (toxic and resistant to powdery mildew) were studied. Accessions with undetectable levels of phorbol ester in the grains were considered as non-toxic. The agronomic variables (plant height, number of inflorescences, number of green and ripe fruits per plant) from each accession were measured biweekly during one year (August 2009 to July 2010), correlating them with climatic variables using the Pearson's correlation analysis. CNPAE-102 showed the highest growth rate (0.76 cm day-1), with 1.10 m increment in height and final height of 2.60 m. CNPAE-169 showed the lowest growth rate (0.63 cm day-1) with final mean height of 1.85 m. CNPAE-102 and CNPAE-259 showed early cycle and CNPAE-169, late cycle. The minimum temperature was the climatic variable that determined the most inflorescences.

O objetivo deste trabalho foi estimar os parâmetros genéticos e a variabilidade entre acessos (famílias de meios-irmãos) de pinhão-manso (Jatropha curcas) no estágio inicial de desenvolvimento. Para este estudo, foram avaliados in situ 110 acessos, no primeiro ano de desenvolvimento, do banco de germoplasma mantido na Embrapa Cerrados. O experimento foi implantado em delineamento de blocos completos ao acaso, com duas repetições e cinco plantas por parcela, dispostas em linha no espaçamento de 4x2 m. Foram avaliados os caracteres: produção de grãos, número total de ramos por planta, altura de plantas, diâmetro de caule, projeção da copa na linha, projeção da copa na entrelinha, volume da copa, numero de dias para o primeiro florescimento e altura da primeira inflorescência. As estimativas dos parâmetros genéticos de caracteres vegetativos mostraram a existência de variabilidade genética no banco de germoplasma de pinhão-manso. Os acessos do banco de germoplasma de pinhão-manso foram agrupados em cinco grupos de similaridade, com base na divergência dos caracteres avaliados. Embora preliminares, os resultados obtidos são promissores por mostrar o potencial para o melhoramento de Jatropha com eficiência seletiva.

The objective of this work was to estimate the genetic parameters and variability among accessions (half-sib families) of physic nut (Jatropha curcas) during the early stages of development. For this study, 110 accessions in the first year of development of the physic nut germplasm bank, maintained at Embrapa Cerrados, DF, Brazil, were evaluated in situ. The experiment was established in a randomized complete block design, with two replicates and five plants per plot arranged in rows at 4x2 m spacing. Grain yield, total number of branches per plant, plant height, stem diameter, canopy projection on the row, canopy projection between rows, canopy volume, number of days until first flowering and height of the first inflorescence were evaluated. Estimates of vegetative genetic parameters showed the existence of genetic variability in the physic nut germplasm bank. Physic nut accessions of the germplasm bank were grouped into five similarity groups based on character divergence. Although preliminary, the obtained results are promising for showing potential for Jatropha improvement with selective efficiency.

O objetivo deste trabalho foi estabelecer a cultura de células em suspensão e a regeneração de plantas via embriogênese somática de bananeira cultivar Terra Maranhão, AAB. Flores imaturas masculinas foram utilizadas como fonte de explante para obtenção de culturas altamente embriogênicas 45 dias após a inoculação, as quais foram utilizadas para o estabelecimento de suspensões celulares e multiplicação de embriões somáticos secundários. Cinco meios de cultura semi-sólidos foram testados para a diferenciação, maturação, germinação dos embriões somáticos e para a regeneração de plantas. A média de 558 plantas por mililitro de 5% SCV (volume de células sedimentadas) foi regenerada, em meio MS com 11,4 µM de ácido indolacético e 2,2 µM de 6-benzilaminopurina. As plantas regeneradas apresentaram desenvolvimento normal, e não foi observada a ocorrência de variação somaclonal in vitro. É possível a regeneração de plantas a partir de células em suspensão de bananeira 'Terra' utilizando meio MS suplementado com 11,4 µM de AIA e 2,2 µM de BAP.

The objective of this study was to establish cell suspension culture and plant regeneration via somatic embryogenesis of a Brazilian plantain, cultivar Terra Maranhão, AAB. Immature male flowers were used as explant source for generating highly embryogenic cultures 45 days after inoculation, which were used for establishment of cell suspension culture and multiplication of secondary somatic embryos. Five semisolid culture media were tested for differentiation, maturation, somatic embryos germination and for plant regeneration. An average of 558 plants per one milliliter of 5% SCV (settled cell volume) were regenerated in the MS medium, with 11.4 µM indolacetic acid and 2.2 µM 6-benzylaminopurine. Regenerated plants showed a normal development, and no visible somaclonal variation was observed in vitro. It is possible to regenerate plants from cell suspensions of plantain banana cultivar Terra using MS medium supplemented with 11.4 µM of IAA and 2.2 µM of BAP.

Plantas transgênicas de Coffea canephora P resistentes ao herbicida glufosinato de amônio foram regeneradas a partir de explantes foliares co-cultivados com Agrobacterium tumefaciens EHA105 contendo o plasmídio pCambia3301 que contém os genes bar e uidA ambos sob controle do promotor 35S. Embriogênese somática direta foi induzida no meio contendo ¼ da concentração de macro, metade da concentração de micronutrientes do meio MS, constituintes orgânicos do meio B5 e 30 g.L-1 de sacarose suplementado com 5µM N6 - (2-isopentenil)-adenina (2-iP) e 10 µM de glufosinato de amônio para seleção de embriões transgênicos putativos. A presença e a integração do gene bar foram confirmados pelas análises de PCR e Southern blot. As plantas transgênicas selecionadas de café, pulverizadas com 1600 mg.L-1 do herbicida FinaleTM que contém glufosinato como ingrediente ativo, mantiveram a coloração e continuaram crescendo normalmente na aclimatação ex vitro.

Transgenic plants of Coffea canephora P. resistant to the herbicide ammonium glufosinate were regenerated from leaf explants after co-culture with Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 harboring pCambia3301, a plasmid that contains the bar and the uidA genes both under control of 35S promoter. Direct somatic embryogenesis was induced on basal medium contained ¼ strength macro salts and half strength micro salts of MS medium, organic constituents of B5 medium and 30 g.L-1 sucrose supplemented with 5µM N6 - (2-isopentenyl)-adenine (2-iP). Ten µM ammonium glufosinate was used for putative transgenic somatic embryos selection. Presence and integration of the bar gene were confirmed by PCR and Southern blot analysis. Selected transgenic coffee plants sprayed with up to 1600 mg.L-1 of FinaleTM, a herbicide containing glufosinate as the active ingredient, retained their pigmentation and continued to grow normally during ex vitro acclimation.

Com o objetivo de conhecer os requerimentos nutricionais de suspensões celulares de algodoeiro foi feita uma análise da utilização de nutrientes no intervalo de 30 dias, normalmente utilizado entre subculturas. As culturas de células em suspensão de algodoeiro, genótipo 101-102B, foram estabelecidas e subcultivadas mensalmente em meio líquido. Foram analisadas o crescimento das culturas, as variações de pH do meio de cultura e a absorção de nutrientes. A matéria fresca das culturas de células foi superior a 6 vezes o valor inicial após 30 dias de cultivo. Houve aumento do pH no início da cultura, estabilizando-se em 6,2 próximo à fase estacionária. Durante o crescimento das suspensões, as células consumiram pelo menos 80% da concentração inicial da maioria dos nutrientes quantificados. A velocidade de absorção, entretanto, variou entre os elementos. Enquanto PO4(3-) foi praticamente esgotado do meio após 10 dias de cultivo, os íons K+, Ca2+, SO4(2-) e Mg2+ foram encontrados em concentrações próximas a 20% do valor inicial após 30 dias. As suspensões de células de algodoeiro consumiram 89% da concentração inicial de glicose.

The nutrient uptake of cotton suspension cultures was studied during a 30 day-culture period. Cotton cell suspension cultures of the 101-102B genotype were established and monthly subcultured in liquid medium. Culture growth rate, nutrient uptake and pH variations in the medium were measured. A 6-fold increase in fresh weight of the cotton cell culture was observed on day 30. The majority of the nutrients were taken up at a high rate, and their consumption was at least 80% of the original concentration. Nevertheless, the uptake rate varied among the elements. While PO4(3-) was practically depleted from the medium on day 10, the ions such as K+, Ca2+, SO4(2-) and Mg2+ had a 20% residual at the end of the period. The pH of the culture medium increased initially and stabilized at pH 6.2 at the beginning of the stationary phase. In addition, the cotton cell suspension culture took up 89% of glucose added to the medium.

Desenvolveu-se um sistema in vitro para estudar a resistência do algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) à Xanthomonas campestris pv. malvacearum. Foram utilizados calos originados a partir de hipocótilos da cultivar de algodoeiro 101-102B para estabelecer culturas de células em suspensão, as quais foram tratadas com polissacarídeos extracelulares bacterianos (EPS) extraídos da raça incompatível 18 de X. campestris pv. malvacearum. O tratamento com EPS, na concentração de 600 mig/mL, causou acentuado escurecimento das culturas em suspensão, indicativo de morte celular, 48 horas após a incubação. A análise temporal do perfil eletroforético de proteínas extraídas das células tratadas com EPS mostrou um acúmulo diferencial de diversas proteínas após 12-24 horas. O acúmulo de proteínas e a morte celular ao longo do período estudado foram consistentes com um padrão de resposta de hipersensibilidade causada por elicitores.

An in vitro system for studying the resistance response of cotton (Gossypium hirsutum L.) to Xanthomonas campestris pv. malvacearum was investigated. Cell suspension cultures, established from hypocotyl-derived callus of cotton cultivar 101-102B, were treated with bacterial extracellular polysaccharides (EPS) extracted from the incompatible race 18 of X. campestris pv. malvacearum. EPS at 600 mug/mL caused pronounced darkening of the suspension cultures, as indicative of cell death, 48 hours after incubation. Protein electrophoresis analysis of the time course of EPS-treated cells showed differential accumulation of several protein bands after 12-24 hours. The time course of protein accumulation and cell death was consistent with an elicitor-mediated hypersensitive response.

O objetivo deste estudo foi comparar a indução de embriogênese somática em mandioca (Manihot esculenta Crantz) utilizando o sistema de cultivo em meio líquido associado com membranas flutuantes com meio sólido, ambos suplementados com diferentes doses de 2,4-D. Utilizando membranas flutuantes, o melhor resultado foi obtido na concentração de 9 µM 2,4-D, onde apenas 28% dos explantes foliares apresentaram estruturas embriogênicas organizadas (OES). Por outro lado, em explantes cultivados em meio sólido suplementado com 36 µM de 2,4-D a frequência de OES foi de 50%. Embora a frequência de indução embriogênica tenha sido inferior em meio líquido associado com membranas flutuantes, a quantidade de OES por explante foi igual ou superior ao do meio sólido em todas as concentrações de 2,4-D testadas. Baseado nestes resultados, e considerando o elevado custo das membranas, este sistema de cultura não apresentou vantagens significativas para indução de embriogênese somática em mandioca em relação ao meio sólido.

The objective of this study was to examine the effect of two culture systems, liquid medium associated to floating membranes and solid medium, both supplemented with different concentrations of 2,4-D, in the induction of somatic embryogenesis of cassava (Manihot esculenta Crantz). Only 28% of the young leaf lobes (with 9 µM 2,4-D) were induced to form organized embryogenic structures (OES) with membrane rafts, compared to 50% of the explants presenting this type of tissue in solid medium with 36 µM of 2,4-D. Despite the lower response observed in liquid medium with membrane, the amount of OES/explant in all 2,4-D concentrations was higher than solid medium. Based on the results and considering the high cost of the membrane rafts, this system was not distinctly superior than solid medium for inducing somatic embryogenesis in cassava.