Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Many studies have shown that inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi improved plant growth under salt stress. Considering that the salinity is a serious problem that directly affects the productivity of plants, the aim of this study was to evaluate the effects of inoculation of AMF in maize plants under salt stress in the presence or absence of phosphorus. The experiment was run in a greenhouse of the Department of Biochemist and Molecular Biology of the Federal University of the Cearà (Campus of the Pici, Fortaleza - CearÃ), with four replicates per treatment. The experimental design was completely randomized in factorial arrangement 2 (inoculated and not inoculated plants) x 3 (levels of salinity 0.5, 4.0 and 8.0 dS m-1) x 2 (presence or absence of phosphorus), total of 48 experimental units. During the experiment measurements were made of net photosynthesis, transpiration rate, stomatal conductance and SPAD index. At 40 days after sowing the plants, they were collected, and determined leaf area, shoot dry matter (after drying the material under glass), the relative water content, the osmotic potential, microbiological variables (dependency and mycorrhizal colonization), mineral levels (N, P, K+, Ca2+, Mg2+, Na+, and Cl-) and organic solutes (soluble carbohydrates, N-aminosolubles, proline and soluble protein). The mycorrhizal fungi did not provide an increase in the growth of corn plants, but elevated levels of salinity reduced leaf area and shoot dry matter of plants. Generally, the salinity reduced the photosynthesis, stomatal conductance and transpiration in all treatments. The relative water content was not influenced by any of the factors studied. The SPAD index and relative water content were not influenced by any of the factors studied. The osmotic potential was significantly reduced in treatments with 4.0 and 8.0 dS m-1 salinity compared with the level of 0.5 dS m-1. Mycorrhizal colonization decreased with increasing levels of saline. The levels of glomalin were not influenced by the presence of P and not by increasing levels of salinity. The mycorrhizal fungi did not cause increases in levels of inorganic solutes. The presence of P promoted maize cultivation in non-inoculated plants, increased levels of phosphorus in the leaves and stems, at all levels of salinity. Increased salinity levels decreased the levels of N and Mg2+, but promoted increased levels of Na+ and Cl- in corn plants. The water-soluble carbohydrate showed no significant differences for any of the factors. In general, the levels of N-aminosolubles and proline increased with increasing salinity. Since the levels of soluble proteins showed different responses according to the factors. These results suggest that the mycorrhizal fungi did not minimize the effects of salinity in maize plants (hybrid AG 1051), at least under the conditions employed here. / Muitos estudos tÃm demonstrado que a inoculaÃÃo de plantas com fungos micorrÃzicos arbusculares (FMA) melhora o crescimento das plantas sob estresse salino. Tendo em vista que a salinidade à um problema sÃrio e que afeta de forma direta a produtividade das plantas, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da inoculaÃÃo dos FMA em plantas de milho sob estresse salino, na presenÃa ou ausÃncia de fÃsforo. O experimento foi conduzido na casa de vegetaÃÃo do Departamento de BioquÃmica e Biologia Molecular da Universidade Federal do Cearà (Campus do Pici, Fortaleza - CearÃ), com quatro repetiÃÃes. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2 (plantas inoculadas e nÃo inoculadas) x 3 (nÃveis de salinidade 0,5; 4,0 e 8,0 dS m-1) x 2 (presenÃa ou ausÃncia de fÃsforo), totalizando 48 unidades experimentais. Durante a conduÃÃo do experimento foram realizadas mediÃÃes da fotossÃntese lÃquida, da taxa de transpiraÃÃo, da condutÃncia estomÃtica e do Ãndice SPAD. Aos 40 dias apÃs a semeadura das plantas, as mesmas foram coletadas, sendo determinados a Ãrea foliar, a matÃria seca da parte aÃrea (apÃs secagem do material em estufa), o teor relativo de Ãgua, o potencial osmÃtico, as variÃveis microbiolÃgicas (dependÃncia e colonizaÃÃo micorrÃzica), os teores de alguns elementos minerais (N, P, K+, Ca2+, Mg2+, Na+ e Cl-) e solutos orgÃnicos (carboidratos solÃveis, N-aminossolÃveis, proteÃna solÃvel e prolina). A associaÃÃo micorrÃzica nÃo proporcionou incremento no crescimento das plantas de milho, porÃm os aumentos nos nÃveis de salinidade reduziram a Ãrea foliar e a matÃria seca da parte aÃrea das plantas. De maneira geral, a salinidade reduziu a fotossÃntese, a condutÃncia estomÃtica e a transpiraÃÃo em todos os tratamentos. O Ãndice SPAD e o teor relativo de Ãgua nÃo foram influenciados por nenhum dos fatores estudados. O potencial osmÃtico foi significativamente reduzido nos tratamentos com 4,0 e 8,0 dS m-1 de CE em comparaÃÃo com o nÃvel de 0,5 dS m-1. A colonizaÃÃo micorrÃzica decresceu com o incremento dos nÃveis salinos. Os teores de glomalina nÃo foram influenciados pela presenÃa de P e nem pelos nÃveis crescentes de salinidade. A associaÃÃo micorrÃzica nÃo acarretou incrementos nos teores de solutos inorgÃnicos. A presenÃa de P no cultivo do milho promoveu, nas plantas nÃo inoculadas, aumento nos teores de fÃsforo nas folhas e nos colmos, em todos os nÃveis de salinidade. O aumento dos nÃveis de salinidade reduziu os teores de N e Mg2+, porÃm promoveram o aumento nos teores de Na+ e Cl- nas plantas de milho. Os teores de carboidratos solÃveis nÃo apresentaram diferenÃas significativas para nenhum dos fatores analisados. De modo geral, os teores de N-aminossolÃveis e de prolina aumentaram com o incremento da salinidade. Jà os teores de proteÃnas solÃveis apresentaram respostas diferenciadas de acordo com os fatores analisados. Esses resultados sugerem que a associaÃÃo micorrÃzica nÃo minimizou os efeitos da salinidade nas plantas de milho (hÃbrido AG 1051), pelo menos nas condiÃÃes aqui empregadas.

AssociaÃÃo TÃcnico-CientÃfica Eng. Paulo de Frontin / nÃo hà / Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do perÃxido de hidrogÃnio (H2O2) sobre a germinaÃÃo e a aclimataÃÃo de plantas de milho ao estresse salino, estudando os mecanismos fisiolÃgicos e bioquÃmicos envolvidos. Nos experimentos, em nÃmero de trÃs, foi utilizado o hÃbrido triplo de milho (Zea mays L), o BRS 3003. No primeiro experimento, foram avaliados os efeitos do H2O2 na germinaÃÃo das sementes de milho; no segundo, foram avaliados os efeitos do prÃ-tratamento de embebiÃÃo das sementes de milho com H2O2 nas atividades das enzimas e isoenzimas antioxidativas e, no terceiro, foram avaliados os efeitos do prÃ-tratamento de sementes de milho com H2O2 sobre a aclimataÃÃo das plantas de milho à salinidade e os mecanismos possivelmente envolvidos. No primeiro experimento, o qual foi realizado em sala da germinaÃÃo, observou-se que o H2O2 na concentraÃÃo de 100 mM acelerou o processo de germinaÃÃo das sementes de milho, o mesmo nÃo ocorrendo na concentraÃÃo de 500 mM. No segundo experimento, o qual tambÃm foi realizado em sala de germinaÃÃo, observou-se que o prÃ-tratamento das sementes induziu forte aumento nas atividades das enzimas peroxidase do ascorbato (APX) e catalase (CAT), desde o tempo de embebiÃÃo de 30 h das sementes com H2O2. Jà com relaÃÃo à peroxidase do guaiacol (GPX), observou-se que a atividade dessa enzima foi menor nas sementes embebidas com H2O2 nos tempos de 12, 24, 30, 36 e 42 h, em relaÃÃo Ãquelas embebidas em Ãgua destilada (controle), porÃm, nas prÃ-tratadas por um tempo de 48 h nÃo foram observadas diferenÃas significativas entre os tratamentos. A dismutase do superÃxido (SOD), por sua vez, nÃo foi afetada pelo prÃ-tratamento das sementes, exceto no tratamento de embebiÃÃo das sementes com H2O2 por 24 h. Nas sementes, foi detectada apenas uma isoenzima de CAT e seis de SOD. O prÃ-tratamento das sementes nÃo provocou alteraÃÃes nessas isoformas, exceto com relaÃÃo à intensidade da banda de atividade da CAT visualizada no gel de poliacrilamida, que se mostrou muito superior Ãquela do controle, quando as sementes foram embebidas por 36 e 48 h com H2O2. à possÃvel que os aumentos nas atividades da APX e, especialmente, da CAT, tenham sido responsÃveis pela aceleraÃÃo do processo de germinaÃÃo. No terceiro experimento, o qual foi conduzido inicialmente em Sala de germinaÃÃo e, em seguida, em casa de vegetaÃÃo, foram utilizadas sementes de milho prÃtratadas por 36 h de embebiÃÃo em soluÃÃo de H2O2 a 100 mM ou em Ãgua destilada. Essas sementes foram postas para germinar em folhas de papel de filtro umedecidas com soluÃÃo nutritiva em presenÃa ou ausÃncia de NaCl a 80 mM em sala de germinaÃÃo. Decorridos seis dias, as plÃntulas foram transferidas para a casa de vegetaÃÃo e cultivadas hidroponicamente em presenÃa ou ausÃncia de NaCl a 80 mM, sendo feitas coletas das plantas aos 6, 11 e 16 dias de idade. Como resultado, observou-se que o prÃ-tratamento das sementes com H2O2 induziu a aclimataÃÃo das plantas à salinidade, reduzindo parcialmente os efeitos deletÃrios da salinidade na produÃÃo de matÃria e na Ãrea foliar. Esse resultado pode ser atribuÃdo, pelo menos em parte, a uma maior eficiÃncia do sistema antioxidativo das plantas oriundas de sementes prÃ-tratadas com H2O2. A CAT, que se mostrou a principal enzima eliminadora de H2O2, teve sua atividade nas folhas fortemente reduzida pela salinidade, nas plantas com seis dias de idade, sendo este efeito totalmente revertido nas plantas provenientes de sementes prÃ-tratadas com H2O2. Por outro lado, nas raÃzes das plantas submetidas ao estresse salino, a atividade da SOD foi estimulada pelo prÃ-tratamento das sementes com H2O2, nos trÃs tempos de coleta. De modo geral, a salinidade reduziu os parÃmetros fotossintÃticos (condutÃncia estomÃtica, transpiraÃÃo, fotossÃntese e concentraÃÃo interna de CO2) e o prÃ-tratamento das sementes nÃo foi capaz de reverter esse efeito. NÃo foi possÃvel estabelecer-se uma correlaÃÃo precisa entre os teores de solutos orgÃnicos e o processo de aclimataÃÃo das plantas prÃ-tratadas com H2O2 à salinidade, em termos de ajustamento osmÃtico. No entanto, os menores valores da razÃo Na+/K+ nas raÃzes e, especialmente, nas folhas das plantas prÃ-tratadas e submetidas à salinidade, em relaÃÃo Ãquelas oriundas de sementes prÃ-tratadas com Ãgua (controle) e submetidas a esse mesmo tratamento, aos 16 dias de idade, pode tambÃm ter sido um fator responsÃvel, pelo menos em parte, pela aclimataÃÃo das plantas de milho à salinidade. / The aim of this work was to evaluate the effects of the hydrogen peroxide (H2O2) on germination and acclimation of maize plants subject to the saline stress, in order to better understand the physiological and biochemical mechanisms involved. In the three experiments the triple hybrid of maize (Zea mays L) BRS 3003 was used. In the first experiment, the effects of H2O2 on germination of the maize seeds were evaluated; in the second, the effects of pre-treating by soaking maize seeds in H2O2 solution on the activities of antioxidative enzymes and isoenzymes; and as, the effects of the pre-treatment of maize seeds with H2O2 on acclimation of the plants to salinity and the possible mechanisms involved with this process. In the first experiment, which was carried out in a growth room, H2O2 accelerated the germination rate of maize seeds at 100 mM, but, not at 500 mM. In the second experiment, also carried out in growth room, it was observed that the pre-treatment of the seeds induced a pronounced increase in the activities of the enzymes ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT), after 30 h of soaking in H2O2. It was also observed that the activity of the Guaiacol peroxidase (GPX) was smaller in the seeds soaked in H2O2 for 12, 24, 30, 36 and 42 h, in relation to those soaked in distilled water (control). However, H2O2 treatment for 48 h showed no significant differences as compared with control. The superoxide dismutase (SOD) activity was not affected by the pre-treatment of the seeds, except for the 24 h treatment. In the seeds, it was detected only one isoform of CAT and six of SOD. The pre-treatment of the seeds did not cause great changes in those isoforms, except for the intensity of the band of activity of CAT visualized in the polyacrylamide gel, which was very superior to that of the control, when the seeds were soaked by 36 and 48 h with H2O2. The increases in the activities of APX and, especially, of CAT, could be associated with the acceleration of the germination process. In the third experiment, which was carried out initially at growth room and, later, at the glasshouse, maize seeds were pre-treated for 36 h by soaking in solution of H2O2 100 mM or in distilled water. Those seeds were germinated on filter paper moistened with nutrient solution in the presence or absence of NaCl 80 mM, in a growth room. After six days, the seedling were transferred to the glasshouse and cultivated in trays containing only nutrient solution (control treatment) or nutrient solution with NaCl at 80 mM. Plants were harvest with 6, 11 and 16 days old. The results showed the pre-treatment of the seeds with H2O2 induced acclimation of the plants to the salinity. It decreased the deleterious effects of salt stress on the growth (biomass production and leaf area) of maize. This fact was associated with a higher efficiency of the antioxidative system of plants pre-treated with H2O2. CAT was the most important among the H2O2 scavenging enzymes in leaves, but, its activity was strongly reduced by salinity in plants 6 and 11 days old, however, this effect was totally reverted in the stressed plants originated from seeds pre-treated with H2O2. On the other hand, in the roots of plants submitted to saline stress, the activity of SOD was stimulated by the pre-treatment of the seeds with H2O2, in the three periods of harvest. In general, salinity reduced the photosynthetic parameters (stomatal conductance, net CO2 assimilation rate, transpiration and intracellular CO2 concentration) and the H2O2 pre-treatment of seeds was not capable to revert that effect. In terms of osmotic adjustment, the contents of organic solutes were not positively correlated to the process of acclimation to salt stress of the plants pre-treated with H2O2 to the salinity. However, the smallest values of the Na+/K+ ratio in roots and in leaves were found for the pre-treated plants submitted to salinity, when compared to those originated from of seeds pre-treated with water (control) and submitted to that same treatment, and it may also be a responsible factor for the acclimation of the maize plants to the salinity.

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O melhoramento genético clássico de sementes milho (Zea mays L.) permitiu desenvolver inúmeras variedades, incluindo o milho com qualidade proteica melhorada (Quality Protein Maize, QPM), que visava aumentar os teores proteicos e as propriedades nutricionais. Por outro lado, novas variedades comerciais foram obtidas por vegetais geneticamente modificados (GM), com foco em parâmetros agronômicos. Em ambos os casos, a segurança dessas variedades para uso como alimento é uma das principais preocupações dos desenvolvedores e dos órgãos de regulamentação. A Equivalência Substancial é a base do sistema de avaliação da segurança de culturas geneticamente modificadas, no entanto alterações na expressão de proteínas não são devidamente analisadas e esclarecidas. As abordagens proteômicas complementam as técnicas de avaliação de biossegurança para alimentos GM, bem como permitem investigar possíveis efeitos indesejáveis derivados do melhoramento clássico. Os objetivos do presente estudo foram caracterizar e comparar os perfis proteicos de variedades de milhos convencionais melhorados (QPM) e geneticamente modificados (GMs), contra suas respectivas linhas convencionais utilizando técnicas proteômicas como eletroforese bidimensional (2-DE) e bottom up shotgun (gel-free). Num primeiro estudo, foram utilizadas três amostras de milho, sendo duas variedades convencionais com QPM (QP1 e QP2) e uma variedade convencional normal (CN). No segundo estudo, foram analisadas duas cultivares de milho GM (GM1 e GM2) e seus respectivos convencionais genitores (CG1 e CG2). As composições químicas de todas as amostras também foram avaliadas quanto a Equivalência Substancial. O extrato bruto proteico foi submetido à análise de eletroforese unidimensional (1-DE), bidimensional (2-DE) e bottom up shotgun (gel-free). As imagens dos mapas proteicos foram analisadas pelo software Image Master 2D Platinum 7.0 (GE). Os spots diferencialmente expressos e selecionados foram sequenciados por MS. Pela composição química das principais frações das amostras de milho foi possível identificar a equivalência substancial entre as amostras convencionais e GMs, bem como QPMs e sua convencional dentro das faixas de variabilidade esperadas da espécie. Nos géis 1-DE foram observadas bandas proteicas com perfis similares entre os grupos de amostras avaliadas para ambos estudos. Nas imagens dos géis 2-DE não houveram alterações extremas entre as amostras de milhos GMs e seus respectivos convencionais genitores (CGs), mas apenas diferenças na intensidade dos spots proteicos. As variedades QPMs e CN apresentaram diferenças devido à distribuição dos spots. Os mapas proteicos das amostras CG1 x GM1 e CG2 x GM2 apresentaram maior semelhança com porcentagens de matchings superiores a 70 %, enquanto as porcentagens de matchings entre variedades diferentes (QPMs e CN) foram menores. No total foram identificadas 219 proteínas das amostras CGs x GMs e QPMs x CN, classificadas quanto aos seus processos biológicos e função molecular. Em conclusão, foram encontradas diferenças entre os cultivares GMs e CGs, indicando uma variação normal entre variedades de milho, que não comprometem a segurança alimentar das amostras estudadas. Quanto às amostras com QPM e CN as diferenças encontradas são devido à sua distância nas linhagens ou germoplasma. / The classic genetic breeding of corn seeds (Zea mays) has enabled the development of many varieties, including corn with improved protein quality (Quality Protein Maize, QPM), which aimed to increase protein levels and nutritional properties. On the other hand, new commercial varieties have been obtained out of genetically modified (GM) vegetables, with a focus in agronomic parameters. In both cases, the safety of these varieties for food use is one of the main concerns for the developers and for the regulatory agencies. Substantial Equivalence is the basis of the safety evaluation system for genetically modified crops, however, alterations in the protein expressions are not been properly analyzed and clarified. The protein approaches complement the techniques of biosafety evaluation for GM foods, as well as allow for possible undesirable effects derived from classic improvement to be investigated. The goals of the current studies were to characterize and compare the protein profiles of the different varieties of conventionally improved (QPM) and genetically modified (GM) corn, against their respective conventional lines using proteomic techniques, such as, two-dimensional electrophoresis (2-DE), bottom up shotgun (gel-free) and masses spectrometry (MS). In a first instance of the study, three samples of corn were used, two of conventional varieties with QPM (QP1 and QP2) and one conventional normal variety (CN). In a second instance of the study, two cultures of GM corn (GM1 and GM2) were analyzed and their respective conventional genitors (CG1 and CG2). The chemical compositions of all the samples were also evaluated for their Substantial Equivalence. The protein raw extract was submitted to analysis of one-dimensional (1-DE), two-dimensional (2-DE) electrophoresis, and bottom up shotgun (gel-free). The protein image maps were analyzed by the Image Master 2D Platinum 7.0 (GE) software. The spots which were expressed and selected differentially were sequenced by MS. By the chemical composition of the main fractions of the samples of corn, it was possible to identify the substantial equivalence between the conventional samples and GMs, likewise with OPMs and their conventional in the ranges of variability which were expected for the species. On the 1-DE gel, it was observed protein bands with similar profiles amongst the groups of evaluated samples for both studies. In the images of the 2-DE gel, there were no alterations between the GM corn and their respective conventional genitors (CGs), but only differences in intensity of the protein spots. The OPM and CN varieties presented differences due to the distribution of the spots. The protein maps of samples CG1 vs. GM1 and CG2 vs. GM2 presented greater similarities with the percentages of matchings superior to 70%, while the percentage of matchings among different varieties (QPMs and CN) were smaller. In total, there were 219 proteins identified in the samples CGs vs. GMs and QPMs vs. CN, classified by the biologic processes and molecular function. In conclusion, there were found differences between the cultures of GMs and CGs, indicating a normal variation among the corn varieties, which do not affect the food security of the studied samples. As per the samples with QPM and CN, the differences found were due to the line distances or germplasm.

A soja, o milho e o algodão são as culturas de enorme importância econômica no Brasil, pois juntas ocupam grande parte da área agrícola no país. Além disso, essas culturas são essenciais no fornecimento de alimento e fibras para uma crescente população mundial. Vários fatores podem afetar a produção das mesmas, sendo que os nematoides anualmente causam bilhões de dólares de perdas. As principais técnicas disponíveis para o manejo dos nematoides são rotação de culturas, cultivares resistentes e nematicidas químicos. Apesar de o controle químico ser uma ferramenta viável, há poucos nematicidas disponíveis no Brasil. Como inovação entre os nematicidas, o tioxazafen é uma nova molécula de amplo espectro, desenvolvida para aplicação via tratamento de sementes, para o controle de nematoides nas culturas do milho, da soja e do algodão. Portanto, seu desenvolvimento e posterior registro poderão fornecer uma nova alternativa ao manejo integrado de nematoides aos produtores brasileiros. Assim, esse trabalho teve como objetivos avaliar a eficácia do nematicida tioxazafen, por meio do tratamento de sementes, no controle de Heterodera glycines, Meloidogyne javanica e Pratylenchus brachyurus na soja; M. incognita e P. zeae no milho; e M. incognita no algodão. Além disso, foram avaliados possíveis efeitos fitotóxicos do tratamento de sementes com tioxazafen nas mesmas culturas. Ensaios de casa de vegetação foram conduzidos para avaliação do efeito do tratamento de sementes na população de nematoides, em plantas artificialmente infestadas, bem como na massa de raízes e parte aérea das plantas. O tioxazafen demonstrou supressão substancial na população de nematoides em todas as espécies testadas nas três culturas, com atividade igual ou maior que à referência comercial (imidacloprido + tiodicarbe). As melhores doses observadas foram de 0,250 mg de tioxazafen por semente no controle de M. javanica e de P. brachyurus em soja, 0,500 mg por semente no controle de H. glycines na soja e de M. incognita no milho, 0,750 mg por semente no controle de M. incognita no algodão e 1,000 mg por semente no controle de P. zeae no milho. As plantas tratadas com tioxazafen não exibiram sintomas de fitotoxidez e desenvolveram biomassa similar às plantas não tratadas. Esses resultados mostram o potencial do tioxazafen em se tornar um efetivo tratamento de sementes para controle dos principais nematoides da soja, do milho e do algodão no Brasil,com baixos riscos de fitotoxidez. / Corn, soybean and cotton crops are of great economic importance in Brazil. They together account for the greatest amount of planted area in country. These crops are essential for keeping and providing enough food and fiber for a growing world population. Many factors can affect the production of these crops, and the nematodes are among the most relevant, causing crop losses that reach into billions of dollars. The main techniques available for managing nematodes are crop rotation, resistant cultivars and chemical nematicides. Chemical control is one of the key tools, but there are only a few nematicides available in the Brazilian market. Tioxazafen is a novel nematicide for seed treatment designed to provide consistent broad-spectrum control of nematodes in corn, soy, and cotton. Therefore, the registration of this molecule will provide an important tool to Brazilian farmers that suffer losses due to nematodes. Thereby, the current trials aimed to evaluate the efficacy of tioxazafen through seed treatment to control Heterodera glycines, Meloidogyne javanica and Pratylenchus brachyurus in soybean; M. incognita and P. zeae in corn, and M. incognita in cotton. Furthermore, were evaluated if tioxazafen may cause phytotoxicity in these crops. Greenhouse experiments were carried out to evaluate the effects of seed treatments on nematode population densities, and plant shoot and root weight. Tioxazafen demonstrated substantial suppression of nematode population to all species tested in three crops, with activity equaled or exceeded commercial standard nematode seed treatments (imidacloprid + thiodicarb). The best rates observed were 0.250 mg of tioxazafen per seed to control de M. javanica and P. brachyurus in soybean, 0.500 mg per seed to control H. glycines in soybean and M. incognita in corn, 0.750 mg per seed to control M. incognita in cotton and 1.000 mg per seed to control lesion P. zeae in corn. Tioxazafen treated plants also did not exhibit phytotoxicity and grow equally to untreated plants. These results demonstrated the potential of tioxazafen for the control of the main nematodes in soybean, corn and cotton, without the risk of phytotoxicity.

Em estudos recentes, a epistasia tem sido detectada no controle genético de caracteres quantitativos em diversas espécies. Dado o grande número de locos controlando um único caráter, é evidente que ocorram interações inter-alélicas, além de pleiotropia, que resulta do controle de mais de um caráter por um mesmo loco. Também tem sido reportada a presença de epistasia pleiotrópica em animais, que basicamente resulta do efeito da epistasia sobre locos pleiotrópicos ou sobre múltiplos caracteres, afetando a correlação genética entre esses. Desse modo, o objetivo desta pesquisa foi a análise genética de diversos caracteres de importância econômica e agronômica em milho, incluindo estimativas de componentes de variância genética e presença de efeitos epistáticos em ambientes com e sem estresse hídrico; e estimativas de epistasia pleiotrópica. Para isso foi utilizado o delineamento triple test cross (TTC), obtendo-se 300 progênies de retrocruzamentos que foram avaliadas em oito ambientes nos anos agrícolas de 2008/2009 e 2009/2010, na cidade de Piracicaba, São Paulo, Brasil. Ao longo da condução dos experimentos observou-se a ocorrência de déficit hídrico, de modo que os ambientes foram divididos em dois grupos (sem estresse - SE e com estresse - CE). Avaliou-se os caracteres da planta: dias para os florescimentos masculino (FM) e feminino (FF), intervalo entre florescimentos (IF), altura da planta (AP) e espiga (AE), posição relativa da espiga (PRE), acamamento e quebramento de plantas (ACQ), stay green (SG); produção de grãos (PG) e seus componentes de produção: número de fileiras (NF), número de grãos por fileira (NGF), peso de 300 grãos (P300), comprimento de grãos (CG) e prolificidade (PRO). Foram realizadas análises de variâncias individuais para cada ambiente; análises conjuntas de ambientes; e análises conjuntas de grupos, das quais estimaram-se as variâncias aditiva, de dominância, epistática e suas respectivas interações com ambiente; o grau médio de dominância, coeficientes de herdabilidade em nível de médias de progênies e em nível de parcelas e também os efeitos epistáticos em plantas F2. Também foram feitas análises de covariâncias considerando todos os caracteres combinados dois a dois, tendo sido estimados os coeficientes de correlações. A epistasia foi detectada para a maioria dos caracteres nos dois grupos, exceto ACQ, IF, SG e CG, no grupo SE; e ACQ, CG e PRO, no grupo CE. Porém não foi detectada interação epistasia x ambiente em nenhum dos grupos e a interação epistasia x grupos só foi detectada para IF. Os efeitos epistáticos em plantas F2 para PG variaram de -3,03 t ha-1 a 5,13 t ha-1 no grupo SE e -1,94 t ha-1 a 2,87 t ha-1 no grupo CE, mas não foram detectadas altas magnitudes dos coeficientes de correlações entre esses efeitos e as médias gerais dos retrocruzamentos. Foram detectados coeficientes de correlações epistáticas para 29,67% das combinações, indicando a presença de epistasia pleiotrópica entre caracteres. Observou-se a formação de agrupamentos entre caracteres relacionados. Em vista desses resultados, a epistasia se constituiu num componente importante no controle dos caracteres analisados, sugerindo ainda que a epistasia pleiotrópica possa ser responsável pelas interações complexas no genoma. / In recent studies, epistasis has been considered in genetic control of quantitative traits in several species. Due to a large number of loci controlling a single trait, it is evident that inter allele interactions occur in addition to pleiotropy, which results in the control of more than one trait by the same locus. Besides, the presence of pleiotropy, epistasis has been reported in animals, which basically result from the effect of epistasis on pleiotropic loci or on multiple traits, affecting the genetic correlation between them. Thus, the objective of this research was to do genetic analysis of several traits of economic and agronomic importance in maize, including estimates of genetic variance components and the presence of epistatic effects in environments with and without water stress; and estimates of pleiotropic epistasis. For this, the triple test cross (TTC) design was used to obtain 300 backcrosses progenies, which were evaluated in eight environments in the 2008/2009 and 2009/2010 agricultural seasons, in Piracicaba, Sao Paulo State, Brazil. During the conduction of the experiments, the occurrence of water deficit was observed, so that the environments were divided into two groups (without stress - WS and with stress - SS). The traits evaluated were: days to anthesis (DA), days to silking (DS), anthesis-silking interval (ASI), plant height (PH), ear height (EH), ear placement (EP), root and stalk lodging (PL) and stay green (SG), grain yield (GY), kernel rows (KR), kernels per row (KPR), 300-grain weight (300W), kernel depth (KD) and prolificacy (PRO). Individual analysis of variances were performed for each environment; joint analysis of environments; and joint analysis of groups, from which additive, dominance and epistatic variances and their respective interactions with the environment were estimated; besides average degree of dominance, heritability coefficients at level of half-sib progenies and at plots level; also epistatic effects in F2 plants were estimated. Covariance analyses were also performed considering all pairs of traits, two by two, and the correlation coefficients were estimated. Epistasis was detected for most traits in both groups except to PL, ASI, SG and KD, in WS group; and PL, KD, and PRO, in SS group. However, no epistasis x environment interaction was detected in any group and epistasis x group interaction was detected only to ASI. Epistatic effects on F2 plants were detected to GY, oscillating from -3.03 t/ha to 5.13 t/ha in WS group and from -1.94 t/ha to 2.87 t/ha in SS group. However, high magnitudes of correlation coefficients between these F2 epistatic effects and averages of backcrosses were not detected. Epistatic correlation coefficients were detected for 29.67% of pairs of traits, indicating the presence of pleiotropic epistasis. The formation of clusters was observed between related traits. In view of these results, epistasis was considered an important component in the control of traits analyzed, furthermore suggesting that pleiotropic epistasis may be responsible for complex interactions in the genome.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Darcy_Bitencourt_Junior.pdf: 1269475 bytes, checksum: 4f393387d019287bb637c875eb063821 (MD5) Previous issue date: 2010-06-29 / The first experiment was carried out from May 29, 2006 to June 4, 2008. The objective was to evaluate the yield and agronomic characteristics of corn AS32 for ensiling as affected by early and late planting and the effect of grazing with dairy cows (starting when forage availability was at least 1,500 kg/ha of DM and finishing when residual plant height ranged from 7-10 cm) or mechanical harvesting (no grazing) on winter pasture, grown before corn, in straw in direct planting in an integrated crop-animal system. Experimental design consisted of split-split randomized complete blocks, with three replications. Data were submitted to analysis of variance (factorial 2x2x2 Years x Season x Cutting regimes). Harvesting criterium for corn plants evaluation and ensiling was made at the stage farinaceous hard grain. The second experiment was carried out from May 29, 2006 to June 4, 2008. The objective was to evaluate: (a) silage quality and (b) fermentative parameters, of corn AS32 for ensiling as affected by early and late planting on winter pasture desiccated straw, in direct planting in an integrated crop-animal system. Corn crops were sown in Oct 30, 2006; Nov 16, 2007 and Jan 16, 2007; Feb 06, 2008. Mechanical harvest was made at 15cm residual heights of plants, at the stage of farinaceous hard grain, and finely chopped to 1.5 cm particles size, and ensiled in experimental silos (3.5 kg). The experimental design consisted of completely randomized blocks, with three replications and subplots consisting of planting times (early and late). Data were submitted to analysis of variance, in factorial 2x2 scheme (years x times of plantings) and means compared by Tukey Test (P<0.05). Dry matter yield of normal planting date of corn was higher than for the alternative planting date; grazing, had no effect on dry matter yield . Corn cultivar AS32 recommended haversting stadium (farinaceous hard grain) presented variations in dry matter content of silage according to the year of cropping. Plant components proportions of green matter are different from the standard recommended for high quality corn silage. Fermentative and nutritional parameters showed adequate and acceptable values within the recommended patterns, either for early planting time as for late planting for AS32 hybrid grain corn-silage purpose. Cell wall components (NDF and ADF) showed acceptable values, although ADF remained slightly above of the ideal limit desired for both early and late ensiling of AS32 corn hybrid. / O experimento-1 foi conduzido de 2006 a 2008 na Escola Agrotécnica Federal de Rio do Sul EAFRS Rio do Sul, SC. Foram avaliadas a produtividade e as características agronômicas do milho AS32 para silagem em função da época de semeadura (safra e safrinha) e do pastejo com vacas leiteiras ou corte mecânico em pastagens de inverno. Foi levada em consideração a disponibilidade (1.500 de MS/ha) para entrada dos animais ou o corte e altura residual de 7-10 cm na saída, num sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto na palhada. O delineamento experimental foi de blocos completos ao acaso, com parcelas divididas com três repetições. Os dados foram analisados pelo teste F de análise de variância num esquema fatorial (2x2x2 Anos x Época x Regime de desfolha). O ponto de corte para avaliação das plantas de milho e confecção da silagem foi feito no estádio de grão farináceo duro. O experimento-2 foi conduzido na Escola Agrotécnica Federal de Rio do Sul, SC. Foram avaliadas a qualidade e características nutricionais da silagem do milho AS32 na safra e safrinha num sistema de integração lavoura pecuária (ILP), nos anos agrícolas de 2006/07 e 2007/08. As variáveis respostas foram: (a) parâmetros qualitativos (PB e DIVMS), (b) componentes da parede celular (FDN e FDA) e (c) parâmetros fermentativos da silagem (MS, pH e N-NH3). As lavouras da safra foram estabelecidas com plantio direto em 30/10/06 - 16/11/07 e da safrinha 16/01/07 06/02/08, sobre palhada dessecada de pastagem de inverno (safra), além de espécies espontâneas de verão (safrinha). O corte foi realizado a 15cm do solo, no estádio de grão farináceo duro, ficando as partículas com 1,5cm. Os silos experimentais de Polietileno (capacidade de 3,5kg) foram confeccionados adotando os procedimentos para silos comerciais. O delineamento experimental foi de blocos completos ao acaso com três repetições, com duas parcelas (safra e safrinha). Os tratamentos consistiram de: duas épocas de plantio e dois anos de cultivo. A análise de variância consistiu num fatorial 2x2 (anos x épocas), com Tukey (P<0,05). Resultados: A produção de matéria seca do milho safra foi superior ao da safrinha, não havendo diferença quanto à utilização ou não de pastejo no inverno anterior ao cultivo do milho. A cultivar AS32 no momento indicado para colheita (grão farináceo duro), apresentou variação nos teores de MS da silagem, em função do ano de cultivo. Os parâmetros fermentativos e nutricionais apresentaram valores adequados, dentro dos padrões recomendados, tanto para silagem da safra, como da safrinha. Os componentes da parede celular FDN e FDA apresentaram valores aceitáveis, embora o FDA tenha ficado pouco acima do limite ideal em relação aos padrões desejados, para ambas as épocas de ensilagem.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_joao_carlos_da_silva_nunes.pdf: 221669 bytes, checksum: 43accaeb3888e6b5486fe4f1c45718d3 (MD5) Previous issue date: 2008-08-05 / The objective of this work was to verify the immediate and latent effects of the insecticide Thiamethoxam 350 FS, on physiological quality of maize hybrid seeds. Fifteen high quality hybrids of Monsanto company were utilized, studied through three variables: three rates of the insecticide Thiamethoxam as follow : 0, 0.7 and 1.05 mg of active ingredient/60,000 maize seeds; five storage periods (0, 3, 6, 9 e 12 months) e two storage types (15oC and without temperature control). The three parameters of evaluation were: germination, cold test and field emergence, all of them conducted in the Aprosmat Seed Testing Laboratory. The data were discussed based on statistical analysis about the isolated effect of the product Thiamethoxam and the ambient/storage interaction in which were obtained the following conclusions: 1 The maize seed can be treated with Thiamethoxam and remain stored for a period of one year under climatized environment; 2 An overrate of 50% above the recommendation does not affect the field emergence of the maize seeds; 3 Maize seed on a conventional environment without temperature and moisture control maintain their quality until six months of storage.; 4 High physiological quality of maize seeds can be stored for about 1 year on an environment with temperature below 20oC. / O objetivo do presente trabalho foi verificar o possível efeito imediato e latente do inseticida Tiametoxam 350 FS sobre a qualidade fisiológica de sementes de milho híbrido. Utilizaram-se 15 híbridos da empresa Monsanto, sendo que as variáveis foram: três doses do inseticida 0, 0,7 e 1,05mg./60.000 sementes; cinco períodos de armazenamento (0, 3, 6, 9 e 12 meses) e dois tipos de armazenamento (15oC e umidade relativa de 60% e sem controle de temperatura). Os parâmetros de avaliação foram: germinação, teste de frio e emergência em campo, conduzidos do laboratório de sementes da Aprosmat. Os dados foram discutidos conforme análise estatística sobre o efeito isolado do produto Tiametoxam e a interação ambiente/armazenamento no qual se obtiveram as seguintes conclusões: 1 As sementes de milho podem ser tratadas com Tiametoxam e armazenadas até um ano em ambiente climatizado.; 2 A emergência em campo não é afetada pelo tratamento de sementes de milho com o inseticida Tiametoxam mesmo em dosagem 50% acima da recomendada; 3 Sementes de milho tratadas com Tiametoxam, mantêm sua qualidade fisiológica por até seis meses de armazenamento em ambiente convencional;

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_andrea_martins.pdf: 691165 bytes, checksum: f498ef1dcfb8e8512d84fbdbc83741d1 (MD5) Previous issue date: 2013-03-25 / The seed quality is usually assessed by patterns of germination and vigor, however, on lots with a high degree of heterogeneity, these tests may show low sensitivity. So, it is necessary to obtain reliable results in short time, ensuring the speediness in decision in relation to the seed quality. Thus, this work was developed aiming to separate seed lots of soybean, bean and corn, according to its vigour through the respiratory activity. For this, three seed lots of crops, were submitted patterns of seed quality, such as germination, first count germination, germination speed index, electrical conductivity, emergency seedlings in the greenhouse, speed emergency, length and dry mass of shoots and roots of seedlings from the germination tests and emergency of seedlings and respiratory activity. According to the results of patterns of physiological quality of soybean seeds was evidenced lot two as the most vigorous and seeds of beans and corn, lots three corroborating with the results regarding the respiratory activity of the seeds. Therefore, we conclude that the respiratory activity allows to separate lots of seeds of of soybean, bean and corn according to its vigour. / A qualidade fisiológica de sementes é normalmente avaliada por testes padrão de germinação e vigor, contudo, em lotes com alto grau de heterogeneidade, estes testes podem apresentar baixa sensibilidade, sendo necessária a obtenção de resultados confiáveis em curto período de tempo, garantindo rapidez na tomada de decisões em relação à qualidade fisiológica de sementes. Diante disso, este trabalho teve como objetivo separar lotes de sementes de soja, feijão e milho quanto ao vigor, por meio da atividade respiratória. Para isso, três lotes de sementes destas culturas foram submetidas aos testes padrão de viabilidade e vigor, tais como germinação, primeira contagem da germinação, índice de velocidade de germinação, condutividade elétrica, emergência de plântulas e índice de velocidade de emergência em casa de vegetação, comprimento e massa seca da parte aérea e das raízes das plântulas oriundas dos testes de germinação e de emergência de plântulas e atividade respiratória. De acordo com os resultados dos testes padrão de qualidade fisiológica, para sementes de soja foi evidenciado o lote dois como o mais vigoroso e para as sementes de feijão e milho o lote três, corroborando com as respostas encontradas através da atividade respiratória das sementes. Portanto, é possível concluir que a atividade respiratória permite separar lotes de sementes de soja, feijão e milho quanto ao vigor.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_isabel_borba.pdf: 1492179 bytes, checksum: 14d2b7301ebf251a8ecda34f71400f7a (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / The increased demand for high quality seeds led seed technology companies to improve their techniques aiming to associate germination and vigor with the responses of the seeds in the field. However, such responses may suffer several influences during storage and maturation process, bringing damage to the membranes' systems, leading to reactive oxygen species (ROS), which can diminish seed vigor. Thus, the antioxidative system enzymes may become an enriching alternative to classify seeds lots according to their vigor. Most works analyzing those enzymes activity report their responses related to the abiotic stress influence in different crops. In such cases, the decrease in the enzymatic activity point to seeds and seedlings with less vigor and viability. However, in this work, where the seeds were not submitted to any kind of stress, those enzymes higher activity expressed a higher ROS production, and that points to the beginning of the deterioration process, featuring lesser seeds vigor. Considering this, the work aimed to distinguish seeds lots of maize, beans and soybean through the antioxidative enzymes activity (SOD superoxide dismutase, APX ascorbate peroxidase and CAT - catalase), and relate them to viability and vigor standard test to verify if those enzymes detect differences in vigor of seeds lots. For this, the seeds of the three crops were submitted to the physiological quality standard tests, such as germination, first count and germination speed index, length and dry mass of roots and shoots, electrical conductivity and antioxidative enzymes. Through the obtained results, it was possible to verify that in beans and soybean seeds lots, which presented high heterogeneity between them, the antioxidative system enzymes activity was not efficient to separate the lots. However, in the maize seeds lots that presented high homogeneity for the physiological quality standard tests, it was possible identifying differences in the enzymes activity in the seedlings derived from those seeds lots, allowing to classify them into different vigor levels. / O aumento da demanda por sementes de alta qualidade levou as empresas de tecnologia de sementes a aprimorarem suas técnicas visando associar os testes de geminação e vigor com as respostas das sementes no campo. Contudo, tais respostas podem ser influenciadas durante o processo de maturação e armazenamento, acarretando danos aos sistemas de membranas e levando a formação de espécies reativas de oxigênio (EROs), as quais podem levar a diminuição do vigor das sementes. Deste modo, a avaliação das enzimas do sistema antioxidativo pode se tornar uma alternativa enriquecedora para classificar lotes de sementes quanto ao vigor. A maioria dos trabalhos que analisam a atividade dessas enzimas relacionam suas respostas frente a influência de estresses abióticos em diferentes culturas, nesses casos o decréscimo da atividade enzimática remete sementes e plântulas de menor viabilidade e vigor, contudo, neste trabalho onde as sementes não foram submetidas a nenhum tipo de estresse a maior atividade dessas enzimas representaria a maior produção de EROs que, consequentemente, evidencia o início do processo deteriorativo, caracterizando o menor vigor das sementes. Diante disso, neste trabalho o objetivo neste trabalho foi diferenciar lotes de sementes de milho, feijão e soja por meio da atividade das enzimas antioxidantes (SOD superóxido dismutase, APX ascorbato peroxidase e CAT catalase) e verificar se estas enzimas detectam pequenas diferenças no vigor das sementes. Para isso, as sementes das três culturas foram submetidas aos testes padrão de qualidade fisiológica, como germinação, primeira contagem e índice de velocidade de germinação, comprimento e massa seca da parte aérea e raízes, condutividade elétrica e posteriormente, submetidas à análise da atividade de enzimas antioxidantes. Através dos resultados obtidos foi possível verificar que nos lotes das sementes de feijão e soja, que apresentaram alta heterogeneidade entre eles a atividade das enzimas do sistema antioxidativo não foi eficiente na separação dos lotes, contudo, nos lotes de sementes de milho que apresentaram elevada homogeneidade pelos testes padrão de qualidade fisiológica foi possível evidenciar diferença na atividade das enzimas das plântulas oriundas desses lotes de sementes, permitindo classificar os mesmos em diferentes níveis de vigor.