Genetic stability in synthetic wheat accessions: cytogenetic evaluation as a support in breeding programs.

ABSTRACT: Synthetic wheat is developed by crossing tetraploid species ( Triticum turgidum , AABB) with a diploid species ( Aegilops tauschii , DD), followed by chromosome duplication through the use of colchicine to restore the resultant sterile hybrid to a fertile hexaploid plant. The main importance of producing synthetically improved wheat is to increase their genetic variability and to incorporate genes that code for resistance to biotic and abiotic stressors. This study aimed to evaluate the presence of micronuclei (MN) and the meiotic index (MI) in the tetrad phase in synthetic wheat accessions and cultivars ( Triticum aestivum ) stored at the Germplasm Bank of Embrapa Trigo (Brazil), in order to identify and select genetically stable accessions for plant improvement. Five plants were collected by genotype, prior to anthesis, and the tissues were fixed in Carnoy solution. Cytological slides were prepared by the smash method, and the cells were dyed with 1% acetocarmine and observed under an optical microscope. Presence of MN was observed in all genotypes analyzed, and variability of genetic stability was reported in the two years of analysis. In 2014, the highest MI of synthetic wheat accessions was 96.86% and the lowest was 46.32%. In 2015, the highest MI was 96.60% and the lowest was 47.96%. Based on the results, some genotypes were considered meiotically stable and suitable for use in wheat breeding programs

Diferentes concentrações de zinco no desenvolvimento de plantas de Phaseolus vulgaris L.

Objetivou-se com este estudo avaliar os efeitos da aplicação de solução nutritiva com concentrações crescentes de zinco (Zn) no desenvolvimento inicial e no teor de pigmentos de plantas de feijão cultivadas em condições de casa de vegetação. O experimento foi desenvolvido no Laboratório de Nutrição de Plantas (LNP) e em casa de vegetação pertencentes ao Departamento de Botânica da Universidade Federal de Pelotas (UFPel). A semeadura foi realizada em vasos preenchidos com areia média lavada. Sete dias após a emergência das plântulas foi aplicada, com intervalos de dois dias, solução nutritiva com quatro concentrações crescentes de Zn (2, 50, 75 e 100 µM), dispostas em um delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro repetições, sendo cada uma delas composta por seis plantas. Aos 45 dias após a emergência das plântulas, avaliaram-se as seguintes variáveis: altura das plantas, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar e comprimento de raiz, além do índice de pigmentos fotossintéticos. Com o aumento das concentrações de Zn verificou-se decréscimo significativo para as variáveis diâmetro do caule e comprimento de raiz, sugerindo que maiores concentrações de Zn podem influenciar negativamente no desenvolvimento das plantas de feijão. Os índices de clorofila e flavonoides apresentaram elevação com o aumento das doses de Zn. Esse efeito possivelmente está relacionado a uma reação estratégica da espécie, que visa minimizar o efeito tóxico das concentrações crescentes de Zn no desenvolvimento das plantas. Palavras-chave: Feijão. Micronutriente. Pigmentos foliares. Toxicidade

Desempenho fisiológico de plantas de soja em função do estresse hídrico por encharcamento.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar, com o uso de ferramentas da fisiologia vegetal, o efeito do estresse hídrico transiente sobre o metabolismo fisiológico e produtividade de cultivares de soja, com diferentes backgrounds genéticos, indicadas para as terras baixas do Rio Grande do Sul. Selo ODS 2 - Fome Zero e Agricultura Sustentável.ODS 2

Genetic stability in interspecific hybridizations of wheat populations determined by meiotic index and pollen viability.

Estabilidade genética em hibridizações interespecíficas de populações de trigo estimada por índice meiótico e viabilidade polínica. O objetivo do estudo foi verificar a estabilidade genética, determinando-se o Índice Meiótico (IM) e a viabilidade polínica em populações segregantes F1RC2, oriundas do cruzamento entre trigos sintéticos e cultivares comerciais de trigo, que visam introgressão/resistência genética. Para o IM, três espigas foram coletadas por genótipo, antes da antese, e fixadas em Carnoy. As lâminas citológicas foram preparadas pelo método de maceração com corante carmim acético 1%, observadas em microscópio ótico e analisadas tétrades normais e com micronúcleos. Para a via bilidade polínica, as espigas foram coletadas no estágio de grãos de pólen maduro. O procedimento metodológico foi semelhante ao das tétrades, avaliando-se: grãos de pólen viáveis, com pouco amido, com presença de dois poros, tamanhos diferentes e inviáveis. O tamanho dos grãos de pólen foi medido pelo programa Axion Vision. Todas as populações segregantes apresentaram IM acima de 90% e viabilidade polínica elevada (acima de 85%), refletindo comportamento meiótico estável. Quanto à variação no tamanho, o cruzamento CIGM90.909/BRS 179 apresentou grãos de pólen com 58,43 μm e CIGM93.298/BRS Guamirim, 47,15 μm. Com base nos resultados, as populações segregantes de trigo apresentam-se meioticamente estáveis e adequadas para seguirem em programas de melhoramento de trigo e incorporação de novos genes importantes. Palavras-chave: Comportamento meiótico; Retrocruzamentos; Trigo sintético; Triticum estivum The objective of this study was to evaluate genetic stability by determining the meiotic index (MI) and pollen viability in F1RC2 segregating populations, obtained by the crosses between wheat commercial cultivars and synthetic wheat, aimed at introgression/genetic resistance. For MI, three ears were collected per genotype, before anthesis, and they were fixed in Carnoy?s solution. The cytological slides were prepared by crushing the anthers and staining with 1% acetocarmine, and the normal tetrads and the ones with micronuclei were observed under a light microscope. For pollen viability, the ears were collected at the stage of mature pollen grain. The methodological procedure was similar to that of the tetrads, evaluating the pollen grains as viable, with little starch, with two pores, different sizes and non-viable. The pollen grain size was measured by the Axion Vision software. All the segregating populations with MI above 90% and high pollen viability (above 85%) reflected a stable meiotic behavior. About the variation in size, the CIGM90.909/BRS 179 cross showed pollen grains with 58.43 μm and CIGM93.298/BRS Guamirim, 47.15 μm. According to the results, wheat segregating populations were considered meiotically stable and suitable for use in wheat breeding programs and for incorporation of new important genes. Key words: Backcrosses; Meiotic behavior; Synthetic wheat; Triticum estivu

Stomatal behavior and components of the antioxidative system in coffee plants under water stress

Coffee (Coffea arabica) plants show a positive relationship between stomatal closure and formation and accumulation of H2O2. However, for coffee plants under water restriction such relationship has never been studied. The objective of the present study was evaluate the stomatal movement and the antioxidant capacity of coffee seedlings under different water regimes. Eight months old coffee seedlings of cv. Catuaí IAC 99 were submitted to field capacity, gradual and total suspension of irrigation during a period of 21 days. Evaluations of leaf water potential (Ψw) were performed in the beginning of the morning, and stomatal resistance, transpiration rate and vapor pressure deficit were determined at 10 am and 5 pm. All biochemical and enzymatic determinations were performed in leaves collected at 5 pm. Evaluations and samplings were performed at three days intervals. There was no variation in Ψw during the evaluated period for plants in field capacity. However, an expressive decrease of Ψw following day 12, reaching values near -2.5 MPa at the end of the experiment was observed for plants submitted to gradual suspension of irrigation. For plants submitted to total suspension of irrigation, Ψw decreases after the sixth day, reaching -2.5 MPa at day 15. The decay of Ψw in plants submitted to gradual and total suspension of irrigation reflected in increased stomatal resistance and in a decreased transpiration rate leading to an increase in hydrogen peroxide formation and, on final stages, increase in lipid peroxidation. As a conclusion, an increase in the activity of antioxidant enzymes as well as in the levels of ascorbate and dehydroascorbate was observed, which act in the detoxification of free radicals formed as result of the water stress.Para o cafeeiro (Coffea arabica) existe uma comprovada relação positiva entre fechamento estomático e formação e acúmulo de H2O2. Entretanto, tal relação para a cultura sob restrição hídrica ainda não foi estudada. Avaliou-se o movimento estomático e a capacidade antioxidante em mudas de cafeeiro sob diferentes regimes hídricos. Mudas de cafeeiro cv. Catuaí IAC 99, com oito meses de idade, foram submetidas à capacidade de campo, suspensão gradativa e suspensão total da irrigação por um período de 21 dias. Foram realizadas avaliações do potencial hídrico (Ψw) foliar na antemanhã e resistência estomática, taxa transpiratória e déficit de pressão de vapor foram avaliados as 10h00 e 17h00. As determinações bioquímicas e enzimáticas foram realizadas em folhas coletadas às 17h00. Todas as avaliações e coletas foram realizadas em intervalos de três dias. Nas plantas em capacidade de campo não houve variação no Ψw durante o período de avaliação. Para a suspensão gradativa da irrigação, houve queda expressiva a partir dos 12 dias, chegando próximo a -2,5 Mpa, ao final do experimento. Já nas plantas em suspensão total da irrigação observou-se queda no Ψw a partir do sexto dia, chegando a -2,5 MPa aos 15 dias. A queda no Ψw para as plantas em suspensão gradual e total da irrigação refletiu em aumentos na resistência estomática e diminuição da taxa transpiratória, ocasionando aumento na formação de peróxido de hidrogênio e nos períodos finais, aumentos na peroxidação de lipídios. Em conseqüência obervaram-se aumentos na atividade das enzimas antioxidantes, bem como nos teores de ascorbato e dehidroascorbato, atuando na detoxificação dos radicais livres formados em função do estresse