Com o objetivo de melhorar o desempenho de culturas agrícolas, a utilização de extratos de algas tem aumentado, principalmente por ser uma alternativa ao uso de fertilizantes e por ser ecologicamente correta. A alga marinha Ascophyllum nodosum destaca-se dentre as espécies comumente empregadas para esta finalidade, e tem sido muito estudada por suas propriedades que incluem desde a promoção de crescimento vegetal ao uso na alimentação humana e animal. Numerosos estudos têm revelado vários efeitos benéficos da aplicação de extratos de algas em plantas, tais como a precocidade germinativa de sementes e de seu estabelecimento, melhoria do desempenho e da produtividade vegetal e elevada resistência a estresses bióticos e abióticos. Múltiplos processos fisiológicos, bioquímicos e genéticos estão envolvidos nas respostas dos vegetais e os efeitos observados a partir das aplicações podem ser diretos ou indiretos. Entretanto, os mecanismos de ação do extrato de A. nodosum ainda são pouco conhecidos e a sua elucidação é importante para a elaboração de estratégias que favoreçam o aumento da produtividade vegetal. Deste modo, torna-se relevante o estudo dos efeitos do extrato de alga sobre a fisiologia do crescimento, desenvolvimento e produtividade de espécies utilizadas em grandes culturas. O milho, a soja, o trigo e o feijão figuram entre as 10 culturas com maiores áreas de cultivo e volumes de produção no Brasil. Todas possuem múltiplas utilidades, alcançando relevância econômica e social não somente para este país, como também para o mundo, e por isso foram escolhidas para este estudo. / Aiming to improve the crop performance, the use of seaweed extracts has increased mainly because it is an alternative to the use of fertilizers and for being environmentally friendly. The seaweed Ascophyllum nodosum stands out among the species commonly employed for this purpose, and has been widely studied for its properties, which provide the plant growth as well as food for human and animals. Many studies have shown several beneficial effects of seaweed extracts in plants, such as the early germination of seeds and their establishment, improving the crop performance and productivity and a high resistance to biotic and abiotic stresses. Multiple physiological processes, biochemical and genetic factors are involved in the plant responses and the effects observed from applications can be direct or indirect. However, the action mechanisms of the A. nodosum extract are still poorly understood and their elucidation is important to develop strategies that provide higher plant productivity. Thus, it is important to study the seaweed extract effects on the physiology of the growth, development and yield of species used in crops. Corn, soybean, wheat and bean were chosen for this study due to their multiple uses and for being among the 10 crops that have the largest areas of cultivation and production volume in Brazil; achieving social and economic relevance not only for this country but also for the world.

As condições divergentes do ambiente in vitro, como elevadas concentrações de sacarose, de reguladores de crescimento, de substâncias tóxicas, quando comparadas com o ambiente ex vitro, refletem-se em um desequilíbrio da relação entre compostos antioxidantes versus compostos oxidantes, resultando em elevada formação de espécies reativas de oxigênio, culminando no estabelecimento de um estresse oxidativo in vitro. No entanto, mesmo sendo capazes de conduzirem a morte celular, as espécies reativas de oxigênio atuam como importantes sinalizadoras do crescimento e desenvolvimento vegetal, por alterarem o padrão de expressão gênica, o metabolismo e a competência celular, sendo nesse aspecto considerado benéfico um nível moderado de estresse oxidativo para desencadear uma determinada rota morfogênica. Diante disso, o presente trabalho objetivou induzir o estresse oxidativo, suplementando o meio de cultura com reguladores de crescimento do grupo das citocininas e auxinas, com a finalidade de compreender a atuação deste evento nas respostas morfogênicas in vitro do pinhão manso (Jatropha curcas L.). Para tanto, utilizou-se sementes de pinhão manso de três procedências (CNPAE 101: Rio Verde, GO; CNPAE 115: Xambrê, PR e CNPAE 224: São Francisco do Glória, MG), as quais foram germinadas in vitro para a obtenção das plântulas e utilização do terço mediano do hipocótilo como explante nos experimentos de indução de estresse oxidativo in vitro. A análise morfofisiológica permitiu selecionar os tratamentos que induziram respostas organogênicas, que juntamente com o grupo controle, tiveram a quantificação da peroxidação lipídica, as atividades das enzimas antioxidantes catalase, superóxido dismutase e ascorbato peroxidase, determinadas, assim como o estabelecimento do perfil proteico de cada tratamento e a realização de análises histológicas e histoquímicas. Os resultados evidenciaram que as respostas morfogênicas foram dependentes do tipo e combinação de regulador de crescimento presente no meio de cultura; e ficou evidente pela quantificação da peroxidação lipídica e das atividades das enzimas antioxidantes, que a ausência de regulador de crescimento no meio de cultura foi o principal indutor do estresse oxidativo, permitindo constatar que quanto mais suave o estresse oxidativo, mais promissoras eram as respostas organogênicas constatadas nos explantes hipocotiledonares. Desta forma, o maior nível de estresse oxidativo constatado no grupo controle, relacionou-se negativamente com a resposta morfogênica obtida neste grupo, quando comparado aos demais tratamentos que apresentaram um nível de estresse oxidativo mais ameno e, consequentemente, uma resposta morfogênica mais promissora. O perfil proteico evidenciou o padrão existente de algumas bandas, independentemente da procedência considerada, confirmando a proximidade genética dos diferentes acessos de pinhão manso no Brasil. As análises histológicas demonstraram a ocorrência de organogênese indireta, com o desenvolvimento de calos organogênicos, ao passo que nas análises histoquímicas somente a presença de lipídios não foi detectada, enquanto proteínas totais, compostos fenólicos e amido foram constatados em pelo menos um dos três materiais analisados, para as três procedências de pinhão manso. Os resultados obtidos possibilitaram estabelecer uma relação entre o estresse oxidativo in vitro, a resposta morfogênica e o efeito dos reguladores de crescimento presentes no meio de cultura, além do potencial sucesso de produção de pinhão manso pela cultura de tecidos. / The environmental divergent conditions in vitro culture , such as high concentrations of saccharose , growth regulators, toxic substances, and others, when compared with the ex vitro conditions, reflected in an imbalance of antioxidants versus oxidant compounds relationship, resulting in an elevated formation of reactive oxygen species, which culminates in the establishment of an oxidative in vitro stress. However, even being able to conduce cell death, reactive oxygen species act as an important signaling of plant growth and development by altering the pattern of gene expression, cellular metabolism and cellular competence, being considerate beneficial in this context in which a moderate level of oxidative stress is required to trigger a morphogenetic route. Therefore, this study aimed to induce oxidative stress, supplementing the culture medium with growth regulators group of cytokines and auxin, with the purpose of understand the role of these event in vitro morphogenetic responses of physic nut (Jatropha curcas L.). Hence, were used physic nut´s seeds of three provenances (CNPAE 101: Rio Verde, GO; CNPAE 115: Xambrê, PR and CNPAE 224: São Francisco do Glória, MG ), which were in vitro germinated to obtain the seedlings and the middle third of hypocotyls that was used as explant in experiments to induction in vitro oxidative stress. The morphophysiological analysis allowed to select the treatments that induced the organogenic responses, which along with the control group, had the quantification of lipid peroxidation, activities of antioxidant enzymes catalase, superoxide dismutase and ascorbate peroxidase, determined as well as the establishment of the protein profile of each treatment and the realization of histological and histochemical analyses. The results showed that the morphogenic responses were dependent on the type and combination of growth regulators present in the culture medium; and with the lipid peroxidation quantification as well as antioxidant enzyme activities, it became evident that the oxidative stress was mainly caused by the absence of growth regulators in the culture medium, allowing noted that the softer oxidative stress, were the most promising responses organogenic found in hypocotyls. Thus, the higher level of oxidative stress observed in the control group correlated negatively with the morphogenic response obtained in this group when compared to the other treatments that showed a level of milder oxidative stress and, consequently, a more promising morphogenic response. The protein profile showed some band pattern, regardless of the provenances considered, confirming the low genetic distance between different accessions of Jatropha in Brazil. Histological analysis demonstrated the occurrence of indirect organogenesis, with the development of organogenic calli, whereas in histochemical analyzes only the presence of lipids was not detected while total proteins, phenolic compounds and starch were found in at least one of the three materials analyzed for the three provenances of physic nut. Taking together all the obtained data, it was possible to establish a relationship between oxidative stress, the morphogenic response in vitro and the effect of growth regulators in the culture medium as well as prove the potential success of the production of jatropha tissue culture.

A deficencia hídrica é o principal fator de estresse para o crescimento vegetal. Dentre os mecanismos de resistência à seca tem-se a resposta de crescimento radicular sob condições de déficit hídrico. Esta resposta assume-se ser regulada por hormônios vegetais. Uma abordagem interessante para o estudo de processos regulados por hormônios é a utilização de mutantes hormonais em um modelo genético. O tomateiro cv. Micro-Tom por seu porte reduzido e ciclo de vida curto constitui em bom modelo genético. Mutantes hormonais em tomateiro com baixo nível endógeno de ABA (sit, flacca), insensível a etileno (Nr), com superprodução de etileno (epi) e insensível à auxina (dgt) constituem-se valiosas ferramentas para o estudo da ação hormonal na regulação de processos fisiológicos. O presente trabalho teve como objetivo estudar a interação hormonal na regulação do processo de crescimento radicular em condições de déficit hídrico no cultivar Micro-Tom de tomateiro. Sementes germinadas de MT e dos mutantes sit, dgt, epi, e Nr foram colocadas em caixas Gerbox pretas contendo água e soluções de PEG apresentando potenciais de – 0,3; -0,6; -0,9; -1,2 MPa. Após cinco dias foi avaliado o comprimento da raiz e do hipocótilo. Também foram realizados experimentos com sementes de MT e dos mutantes em Gerbox contendo inibidores da biossíntese de ABA (fluridone), da ação do etileno, o tiossulfato de prata (STS) e um liberador desse mesmo hormônio, o ácido 2-cloro-etil-fosofonico (CEPA) em água e em solução de PEG com potencial osmótico de – 0,6 MPa. O comprimento das raízes foi avaliado após cinco dias. O potencial osmótico de – 0,6 MPa favoreceu o crescimento radicular nos genótipos MT, dgt e epi e em menor grau em Nr. Esse crescimento não ocorreu nos genótipos sit. No mutante sit há um inchaço semelhante ao provocado por excesso de etileno. Quando foi adicionado o CEPA (etileno), houve inibição severa do crescimento radicular em água em MT e em sit. A inibição foi menor em dgt. Em potencial de -0,6 MPa a inibição foi mais severa do que em água no MT. A inibição do etileno provocada pelo STS, causou uma maior diferença entre o crescimento em água e no potencial de -0,6 MPa no MT à medida em que se aumentava a concentração de STS. Em dgt tais diferenças não foram observadas. Quando se adicionou fluridone, à medida que se aumentou a dose, houve uma maior inibição do crescimento radicular, sendo que esta inibição foi menos acentuada em Nr e dgt. Em potencial de – 0,6 MPa a inibição foi mais acentuada mas seguiu a mesma tendência observada em água. Em altas concentrações de fluridone houve ramificação das raízes, interferindo no comprimento radicular. Pode-se concluir que em condições de déficit hídrico moderado há um aumento do crescimento radicular quando comparado a condições normais de suprimento hídrico. Esse crescimento provavelmente é controlado por um balanço ABA/IAA, o qual modula a resposta ao etileno. / Drought is the major abiotic plant stress factor. Among the mechanisms of water deficit resistance the root growth response has expressive importance. This response seems to be regulated by hormones. An interesting method to study hormone regulated processes is the use of hormonal mutants. The tomato cultivar Micro-Tom (MT) have reduced size and short life cycle and therefore constitutes an excellent genetic model for physiology studies. Hormonal mutants in MT with low endogenous ABA (sit and flc), ethylene insensitivity (Nr), ethylene overproduction (epi) and auxin insensitivity (dgt) constitute valuable tools to study hormone action in plant development.The present work aimed to study the hormonal interaction in the control of root growth of tomato MT subjected to water deficit. Germinated seeds of MT and mutants epi, sit, Nr, e dgt were placed in a black Ger-Box containing water and PEG 6000 solutions with potentials of - 0,3; -0,6; -0,9 e 1,2 MPa. After 5 days the length of root and hypocotyls were measured. Others experiments were conducted in Ger-Box containing ethylene action inhibitor, silver thiosulphate (STS), ABA biosynthesis inhibitor (Fluridone) and an ethylene releaser, 2-chloroethyl-phosphonic acid (CEPA) in different concentrations in water and in a -0,6 MPa osmotic potential PEG solution. After 5 days the length of the roots were measured. The PEG solution of – 0,6 MPa promoted root growth in MT, dgt, epi and in with less intensity in Nr . The promotion of root growth did not occur in sit. In the mutant sit, low potential caused a swelling in the roots similar to excess ethylene symptoms. When CEPA was used, a severe inhibition of root growth occurred. The inhibition was less intense in dgt. In the – 0,6 MPa solution the inhibition was more severe than occurred in water in MT. When ethylene action was inhibited by the application of STS, a greater difference of root growth between water and – 0,6 MPa PEG solution occurred as the STS concentration increased. In the mutant dgt these differences were not observed. In the experiment with fluridone as the dose increased the inhibition in the root growth increased concomitantly. The inhibition was less severe in Nr and dgt. In higher doses of fluridone root ramification occurred, interfering in the primary root length. By these results it can be concluded that a moderate water deficit promotes root growth better than in a normal water supply condition. Probably this growth is regulated by an ABA/IAA balance which modulates ethylene response.

A Araucaria angustifolia é uma espécie vegetal de vital importância para a manutenção da Floresta Ombrófila Mista (Floresta de Araucária), ecossistema no qual ocorre naturalmente. A araucária apresenta elevado valor sócio-econômico e ambiental e, devido à intensa exploração predatória a que foi submetida, hoje se encontra criticamente ameaçada de extinção. A destruição dessa preciosa espécie vegetal ocasionaria graves consequências ao ecossistema, que poderiam envolver a redução da diversidade de inúmeros animais, plantas e micro-organismos, os quais estão intimamente associados e apresentam grande dependência de A. angustifolia. Pesquisas envolvendo particularmente a caracterização de rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCP), nunca foram realizadas em A. angustifolia. Assim, o objetivo do presente estudo foi realizar o isolamento, a seleção e a caracterização de rizobactérias com potencial de promoção do crescimento e biocontrole de fungos fitopatogênicos em A. angustifolia. Os isolados obtidos foram selecionados quanto à capacidade para a promoção do crescimento por meio da produção de ácido indolacético (AIA), solubilização de fosfato inorgânico, produção de fosfatases, fixação assimbiótica de N2, este último através da análise de acúmulo total de nitrogênio em meio de cultura e análise de redução do acetileno (ARA). Também foram selecionadas rizobactérias através da avaliação de mecanismos indiretos de ação, como produção de sideróforos e antagonismo a Fusarium oxysporum, Cylindrocladium candelabrum e C. pteridis, fitopatógenos de espécies arbóreas. Os isolados mais promissores foram caracterizados através da análise do perfil de ácidos graxos da membrana celular (FAME), BOX-PCR e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. Foram isoladas 97 rizobactérias, sendo submetidas aos testes fenotípicos. Todos os isolados apresentaram ao menos uma característica positiva para os mecanismos de promoção do crescimento avaliados, excetuando-se a produção de quitinases. Dentre os isolados obtidos, 18 produziram AIA, 27 foram capazes de solubilizar fosfato inorgânico, 37 foram positivos para sideróforos e 83 foram hábeis produtores de fosfatases. Com relação à fixação assimbiótica de N2, 20 isolados foram positivos para a formação de película em meio de cultura livre de nitrogênio, no entanto, nenhum diferiu significativamente do controle, sem nitrogênio, quando analisado o acúmulo deste elemento em meio de cultura. Por outro lado, 3 isolados foram capazes de reduzir acetileno a etileno. Quarenta e cinco isolados formadores de endósporos apresentaram antagonismo a F. oxysporum. Os isolados B4, B15, B27, B35, B36, B42 e RISP2, caracterizados como Bacillus spp., destacaram-se como bons antagonistas aos fitopatógenos avaliados. Também foi verificada a presença de estirpes com múltiplos mecanismos de ação. A análise genotípica dos isolados mais promissores através da técnica de BOX-PCR apresentou a formação de dois grandes grupos, expressando nitidamente o agrupamento dos isolados formadores de endósporo. A técnica FAME e o sequenciamento do gene 16s rRNA concordaram em caracterizar os melhores isolados como pertencentes às famílias Bacillaceae (9 isolados), Enterobacteriaceae (11) e Pseudomonadaceae (1). Até onde sabemos, este é o primeiro estudo a relacionar a espécie Ewingella americana a diversos mecanismos de promoção do crescimento. Osresultados obtidos demonstram grande potencial de aplicabilidade dessas rizobactérias como biofertilizantes e no controle biológico de fitopatógenos em A. angustifolia. / Araucaria angustifolia is a plant species of vital importance for the maintenance of the Mixed Ombrophylous Forest (Araucaria Forest) ecosystem in which it occurs naturally. Araucaria has a high socio-economic and environmental value, and due to its intense predatory exploitation, it is critically endangered. The destruction of this precious plant species would cause serious consequences to the ecosystem, which could involve a reduction of the diversity of many animals, plants and microorganisms, which are closely associated and reveal a great dependence on A. angustifolia. Studies involving plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and their characterization have never before been performed in A. angustifolia. The objective of this study was to isolate, select and characterize rhizobacteria with potential for growth promotion and biocontrol of plant pathogenic fungi in A. angustifolia. The isolates were selected by means of their potential to produce indole acetic acid (IAA), to solubilize inorganic phosphate, to produce phosphatase, and for asymbiotic N2 fixation. The latter was estimated by analyzing the accumulation of nitrogen in the culture medium and by the acetylene reduction assay (ARA). Rhizobacteria were also selected through the evaluation of indirect action mechanisms such as siderophore production and antagonism to Fusarium oxysporum, Cylindrocladium candelabrum and C. pteridis, all pathogens of trees. The most promising isolates were characterized by analyzing the fatty acid methyl ester (FAME), by BOX-PCR and partial sequencing of the 16S rRNA gene. Ninety seven rhizobacteria were isolated and subjected to the phenotypic tests. All isolates presented at least one positive feature, characterizing them as potential PGPR, except for the production of chitinases. Among these isolates, 18 produced IAA, 27 were able to solubilize inorganic phosphate, 37 were positive for siderophores and 83 were phosphatases producers. Regarding the asymbiotic N2 fixation, 20 isolates were effective in the pellicle formation in nitrogen free culture medium, however, none differed significantly from the control, when analyzed for the accumulation of N in the culture medium. Furthermore, three isolates were able to reduce acetylene to ethylene. Forty five isolates were endospore formers and antagonistic to F. oxysporum. The isolates B4, B15, B27, B35, B36, B42 and RISP2, characterized as Bacillus spp. stood out as good antagonists of the evaluated plant pathogens. We also observed the presence of strains with multiple mechanisms of action. Genotypic analysis of the most promising isolates by the BOX-PCR technique showed the formation of two major groups, expressing clearly the grouping of isolates forming endospores. Both techniques, FAME and PCR, resulted in the same grouping of the most effective isolates as belonging to Bacillaceae (9 isolates), Enterobacteriaceae (11) and Pseudomonadaceae (1). As far as we know, this is the first study to include the bacterium Ewingella americana among the PGPR. The results demonstrate a potential application of these rhizobacteria as biofertilizers and for biological control of plant pathogens in A. angustifolia.

Nos avaliamos o efeito da adubação (orgânica e convencional) sobre a fisiologia de rizobactérias da cana-de-açúcar. Para isto, selecionamos cinco gêneros (Beijerinckia, Burkholderia, Enterobacter, Klebsiella e Pseudomonas) prevalentes em canaviais. As bactérias foram isoladas e identificadas e os parâmetros investigados foram: redução de acetileno, produção de AIA, etileno, solubilização de fosfato, excreção de aminoácidos, e antagonismo a fungos. As linhagens do gênero Burkholderia se destacaram para a solubilização de PO4 e antagonismo a fungos. As Pseudomonas se destacaram na produção de etileno e as linhagens de Beijerinckia na redução do acetileno, evidenciando capacidade de fixação de N2. Os gêneros Enterobacter, Klebsiella e Pseudomonas foram os melhores produtores de AIA. In vitro não detectamos a influência da adubação (tratamento de origem), exceto para a solubilização de PO4 inorgânico, pois nossos resultados mostraram que as bactérias oriundas do tratamento orgânico onde o P era abundante não evidenciaram potencial para solubilização de P inorgânico. / We evaluated the fertilization effect (organic and conventional) on the sugarcane rhizobacteria physiology. We isolated and identified bacteria of five genera (Beijerinckia, Burkholderia, Enterobacter, Klebsiella and Pseudomonas) prevalent in sugarcane crops. The parameters investigated were: acetylene reduction, IAA and ethylene production, phosphate solubilization, amino acid release, and antifungal activity. Burkholderia strains showed the better results in phosphate solubilization and antifungal activity. The Pseudomonas were prominent in the production of ethylene and Beijerinckia strains showed a greater N2 fixation capacity. The strains from Enterobacter, Klebsiella and Pseudomonas were the better IAA producers. In vitro, our results showed that bacteria isolated from plants submitted to organic treatment with an excess of phosphate, did not show potential for inorganic phosphate solubilization.

Os efeitos de Rhizobium sp. ICB503 no desenvolvimento de plantas de cana-de-açúcar foram observados em experimentos realizados em duas estações climáticas diferentes. Plantas mantidas em estufa por dois meses foram e submetidas aos tratamentos: B: inoculadas com bactéria: BN inoculadas com bactéria e tratadas com NO3-; N tratadas com NO3- e controle C, não inoculadas e não tratadas com NO3-. Mensalmente analisaram-se parâmetros de crescimento e fisiológicos. O maior crescimento das plantas ocorreu no verão. A presença da bactéria (B e BN) aumentou a biomassa total, área foliar, assimilação de CO2 e %N nas folhas. O comprimento radicular e a composição de aminoácidos do xilema não foram influenciados pelo microrganismo. A bactéria estabeleceu-se endofíticamente nas raízes. O tratamento BN apresentou os maiores valores fisiológicos e de crescimento. Este resultado sugere que a aplicação de adubos nitrogenados juntamente com bactérias poderia acarretar em maior produtividade dos cultivos de cana-de-açúcar. / The effects of Rhizobium sp. ICB503 on the development of sugarcane plants were observed in experiments carried out in two different seasons. Sugarcane plants were submeted to the treatments: B, inoculated with bacteria , BN inoculated with bacteria and treated with nitrate; N treated with NO3-, and control C, uninoculated and untreated with nitrate (NO3-) Plants were maintained for two months in greenhouse. Monthly, several growth and physiological parameters were analyzed. Better results were obtained in summer. The presence of the bacteria (B and BN) increased the total plant biomass, leaf area, CO2 assimilation and percentage of nitrogen in leaves. However, root length and amino acids composition of xylem were not influenced. The bacterium was able to establish endophytically in roots. The treatment BN showed the best results suggesting that the application of nitrogen fertilizers along with bacteria could increase the productivity in sugarcane fields.

O uso de fertilizantes minerais nas culturas, inclusive no milho, é uma prática agrícola que provoca danos ambientais e prejuízos econômicos. Uma alternativa promissora, visando melhorar a produtividade e reduzir o uso de fertilizantes, é a utilização de microrganismos benéficos associados às plantas, particularmente as rizobactérias promotoras de crescimento. Essas bactérias vivem na rizosfera e são capazes de colonizar diversos tecidos vegetais, beneficiando o desenvolvimento das plantas através de mecanismos de promoção de crescimento. Na busca por alternativas sustentáveis e mais rentáveis, o presente trabalho teve como objetivo isolar, caracterizar, selecionar e monitorar rizobactérias associadas ao guaranazeiro da Amazônia que possuíssem características promotoras de crescimento vegetal para serem usadas como inoculantes em sementes de milho. Amostras de solo rizosférico de cinco plantas de guaranazeiros foram coletadas e foi realizado o isolamento das rizobactérias. A caracterização molecular foi realizada através do sequenciamento do gene 16S rDNA para análise da diversidade microbiana e identificação das linhagens. Avaliou-se a capacidade das linhagens de produzir ácido indol acético (AIA), fixar nitrogênio atmosférico, solubilizar fosfato inorgânico e de produzir sideróforos. A análise da diversidade microbiana indicou semelhança entre a comunidade bacteriana isolada da rizosfera do guaranazeiro e a do milho encontrada na literatura. Foi observada predominância do filo Proteobacteria, sendo em sua maioria representado pelo gênero Burkholderia. Do total das 101 linhagens obtidas, 89% foram capazes de produzir AIA, 23% fixaram nitrogênio atmosférico, 43% solubilizaram fosfato inorgânico e 24% produziram sideróforos. Cinco linhagens foram selecionadas para o ensaio de promoção de crescimento de milho em casa de vegetação, essas foram identificadas pelo sequenciamento completo do gene 16S rDNA e compuseram os tratamentos como segue: RZ2MS9 - Bacillus sp. (T1), RZ2MS16 - Burkholderia ambifaria (T2) e consórcio (T3) de 5 linhagens (RZ1MS6 - Burkholderia vietnamiensis, RZ1MS11 - Burkholderia sp., RZ2MS9 - Bacillus sp., RZ2MS16 - Burkholderia ambifaria e RZ4MS18 - Delftia acidovorans). As análises estatísticas comprovaram que as linhagens RZ2MS9 (Bacillus sp.) e RZ2MS16 (Burkholderia ambifaria) foram eficientes como promotoras de crescimento em milho, aumentando a altura cerca de 39 e 33%, respectivamente, em relação ao controle, o peso seco da parte aérea cerca de 236 e 114% e do sistema radicular cerca de 248 e 136%, respectivamente, comparado ao controle não inoculado. A linhagem RZ2MS9 (Bacillus sp.) aumentou o conteúdo de Ca nas plantas inoculadas. Para o monitoramento da colonização da bactéria na planta, a linhagem RZ2MS16 (Burkholderia ambifaria) foi transformada com o plasmídio pCM88 e passou a expressar a proteína GFP, sendo possível observar, por microscopia óptica de fluorescência, que, 12 dias após a inoculação na planta, a bactéria encontra-se concentrada no cilindro central da raiz da mesma de onde pode se inserir em algum vaso condutor e colonizar a planta sistematicamente, o que demonstra que a mesma se comporta como endofítica da planta de milho. Assim, fica evidente a importância da exploração de plantas de clima tropical, como o guaranazeiro, como reservatórios de bactérias com enorme potencial biotecnológico. As bactérias estudadas nesse trabalho tem grande potencial para serem utilizadas futuramente como inoculantes. / The use of mineral fertilizers on agricultural crops, including maize, is a practice that causes environmental damage and economical losses. A promising alternative, to improve productivity and reduce fertilizer use is the use of benefical microrganisms associated with plants, particulary the growth-promoting rhizobacteria. These bacteria live in the rhizosphere and are capable of colonizing different plant tissues, benefiting plant growth through mechanisms of growth promotion. In the search for sustainable and more profitable alternative, this study aimed to isolate, characterize, monitor and select rhizobacteria associated with Amazonian guarana that possessed characteristics of plant growth promoters for use as inoculants in maize seeds. Rhizosphere soil samples from five guarana plants were collected and the isolation of rhizobacteria was performed. Molecular characterization was performed by sequencing the 16S rDNA for analysis of microbial diversity and identification of strains. It was evaluated the ability of strains to produce indole acetic acid (IAA), fix atmospheric nitrogen, solubilize inorganic phosphate and produce siderophores. The analysis of microbial diversity indicated similarity between the bacterial community isolated from the rhizosphere of guarana and that found in the literature to maize. It was observed predominance of Proteobacteria phylum, being mostly represented by the genus Burkholderia. Of the total 101 strains obtained, 89% were able to produce IAA, 23% fixed atmospheric nitrogen, 43% solubilized inorganic phosphate and 24% produced siderophores. Five strains were selected for testing growth promotion of maize under greenhouse conditions; these were identified by complete sequencing of the 16S rDNA and compose the treatments as follows: RZ2MS9 - Bacillus sp. (T1), RZ2MS16 - Burkholderia ambifaria (T2) and consortium (T3) of 5 strains (RZ1MS6 - Burkholderia vietnamiensis, RZ1MS11 - Burkholderia sp., RZ2MS9 - Bacillus sp., RZ2MS16 - Burkholderia ambifaria and RZ4MS18 - Delftia acidovorans). Statistical analyzes showed that the strains RZ2MS9 (Bacillus sp.) and RZ2MS16 (Burkholderia ambifaria) were effective as growth promoters in maize, increasing the height about 39 and 33%, respectively, compared to control, shoot dry weight about 236 and 114% and root system about 248 and 136%, respectively, compared to uninoculated control. The strain RZ2MS9 (Bacillus sp.) increased Ca content in inoculated plants. For monitoring of colonization of the bacteria in the plant, the strain RZ2MS16 (Burkholderia ambifaria) was transformed with the plasmid pCM88 and passed to express GFP, being possible to observe by fluorescence microscopy that, 12 days after inoculation on the plant, the bacteria is concentrated in the root central cylinder where the same can be inserted into a vessel conductor and consistently colonize the plant, proving the endophytic life style of this strain during maize interaction. Thus, it is clear the importance of tropical plants, like guarana, as reservoirs of bacteria with great biotechnological potential. The evaluated bacteria accessed in this work have great potential to be used in future as inoculants.

An experiment was conducted to determine the effects of shade netting on growth, oil yield and compound composition of fever tea (Lippia javaica). The treatments were nine shade nets of different light intensities (100% bird net, 40% green, 10, 12 and 18% white and 30, 40, 55 and 70% black). The layout used was a completely randomized design. The parameters measured were shoot width, fresh shoot mass, the number of plants flowered, plant height and photosynthetically active radiation. Shade netting did not have any effect on the shoot width of L. javanica. Eighteen percent white net was best suited to produce fresh shoot mass, whereas 55% black net, 40% black net and 10% white net produced lower fresh shoot mass. More plants that flowered were obtained under 70% black net than those grown under 30% black net. The number of plants that flowered increased from 22 to 35 with an increase in shading density. The height of plants was not affected by shade netting at 49 DAT. However, at 59 and 67 DAT, the height of the plants was greater under low light intensities (40, 55, and 70% black nets) than that of high light intensity (30% black). Twelve percent white net had the greatest plant height at 102 DAT. Shade netting significantly affected the adsorption and utilization of photosynthetically active radiation (PAR) above, across and below the plants at 102 DAT. Hundred percent bird net had the greatest amount of light intercepted above, across and below the plants. The amount of light intercepted above, below and across the plants was lower for lower shading intensity (30% black) than that of higher shading intensities (40%, 55% and 70% black). To determine shade-netting effect on oil yield and compound composition, fresh leaves (± 200g) of L. javanica were sampled from each shade net for essential oil extraction by hydrodistillation. The oil yield ranged from 0.29% to 0.41%. The oil had a clear to yellowish brown colour. No significant differences were detected for oil yield amongst the shade nets. The chemical compound analysis was carried out by GC/MS. The chemical compounds identified in the essential oil were <font face="symbol">a</font>-pinene, sebinen, myrcene, 1.8 myrcene, ipsenone, ipsedienone, <font face="symbol">b</font>-caryophyllen and germacrene-D. L. javanica plants grown under 10% white net, resulted in significantly higher myrcene content (15.7%) as compared to plants grown in other shade nets. Shade netting did not have any effect on the composition of á-pinene, sebinene, 1.8 myrcene, ipsenone, ipsedienone, <font face="symbol">b</font>-caryophyllen and germacrene-D. For commercial usage of myrcene, white net (10%) would be best suited for L. javanica production. To obtain information about indigenous knowledge of L. javanica, a survey was carried out among street traders, traditional healers, hawkers and farmers in Gauteng. The age group was between 20 and 73. The majority of respondents, who were self employed, were traditional healers followed by farmers. Most (98%) of the respondents indicated that they collected L. javanica from the veld by cutting the plant, whereas other respondents uprooted the whole plant when harvesting. Amongst the different uses of L. javanica mentioned, treatment of colds and coughs through steaming was stated by most (47%) of the respondents. Most (88%) of the respondents felt that it was important to conserve the plant for future generations and also to prevent the plant from becoming extinct. Traditional healers knew the uses and other important aspects of L. javanica than the farmers. / Dissertation (M Inst Agrar (Agronomy))--University of Pretoria, 2007. / Plant Production and Soil Science / unrestricted

The purpose of this study was to determine the general patterns of response by tree species common to Everglades Tree Islands (TI) when conditions limiting optimal growth are improved by fertilization on LILA tree islands. Experiments were conducted on constructed TI in the Loxahatchee Impoundment Landscape Assessment (LILA). Thirty-six trees of two species, Annona glabra and Chrysobalanus icaco, were randomly selected on each of four tree islands. Two tree islands have peat overlying limestone cores and two are composed solely of peat. Each tree was treated with one of three nutrient regimes: +N, +P, or Control (no addition of nutrients). A highly significant P-treatment effect on growth rate, leaf TP and leaf N:P ratio were observed in both species in comparison to Control trees. In contrast, neither of the species responded to N-fertilization. The mass N:P ratios and δ13C in P-treated trees exhibited a positive correlation with Relative Elevation (RE) for both species. These findings suggested that the tree growth at LILA tree islands was P-limited on both substrates (limestone and peat).

Petrol and ethanolic extracts of six asteraceous weeds were added to artificial diet and screened for inhibition of larval growth on variegated cutworm, Peridroma saucia (Hbn.). Petrol and ethanolic extracts of Artemisia tridentata and Chamomilla suaveolens and ethanolic extracts of Chrysothamnus nauseosus and Centaurea diffusa were highly inhibitory at five times the naturally occurring concentrations. The two C. suaveolens extracts and the ethanol extract of A. tridentata were active at the natural concentration (100%) and were further examined at 20, 40, 60, and 80% of this level. Inhibition of larval growth was directly related to concentration for each of the three extracts tested. EC₅₀'S (effective concentration to inhibit growth by 50% relative to controls) for the three extracts were 36-42% of the naturally occurring level in the plants. Nutritional indices were calculated for second instar P. saucia feeding on the active ethanolic A. tridentata extract and the petrol extract from C. suaveolens. The relative growth rate (RGR) of P. saucia larvae fed the ethanolic extract of A. tridentata in artificial diet was significantly lower than that in larvae fed diet with the petrol extract of C. suaveolens and larvae on control diet. Dietary utilization was significantly lower for larvae fed the A. tridentata extract. Results of a field trial indicated that a single treatment of A. tridentata extract at the equivalent of 0.2 g/ml could protect cabbage significantly better than the carrier solvent (30% aq ethanol) or distilled water as measured by a visual damage estimate. An insecticide standard, deltamethrin (17.9 µg/1 with 0.4% Superspred TM ), suppressed pest damage significantly better than the A. tridentata-extract treatment. A residual oviposition deterrency to Pieris rapae was found in the field results. Caged experiments in the laboratory confirmed the contact oviposition deterrency of the A. tridentata extract at 0.2 g/ml. Offspring of field-collected P. saucia larvae grew 2.5-fold heavier than larvae from the laboratory colony. However, diet with the A. tridentata extract inhibited both field-collected and laboratory reared saucia larvae equally when compared to their respective controls fed untreated diet. In summary, these results indicate the potential benefit of using specific unrefined plant extracts for growth inhibitors and oviposition deterrents against insect pests. The contribution of individual phytochemicals in the A. tridentata ethanolic extract to growth inhibition or oviposition deterrency is currently speculative. / Land and Food Systems, Faculty of / Graduate