Physiological and anatomical aspects in developing Pedro Sato guava fruits

Frutos de goiabeira Pedro Sato foram acompanhados desde a sua formação até a senescência nas plantas, pelo período de 138 dias. As avaliações de peso, volume, diâmetros transversal e longitudinal indicaram que os frutos apresentaram curvas de crescimento do tipo sigmoidal simples, sendo que a etapa de crescimento rápido compreendeu o período entre o 77º e o 110º dias após a antese. As maiores taxas respiratórias foram observadas no início da formação dos frutos e o pico climatérico de produção de CO2 após o completo amadurecimento dos frutos. Com o progresso do amadurecimento, a partir do 110º dia, houve diminuição nos valores de ângulo hue para a cor da casca, relacionada à queda nos teores de clorofila e aumento nos teores de carotenóides, com posterior redução em seus teores. Os teores de sólidos solúveis aumentaram, enquanto a firmeza dos frutos foi reduzida ao longo do processo de amadurecimento. As análises de danos celulares indicaram aumento progressivo no conteúdo de aldeído malônico ao longo do amadurecimento e redução nos teores de ascorbato e de carotenóides indicando a ocorrência de surto oxidativo. Foi observado aumento na produção de peróxido de hidrogênio a partir de 117 dias após a antese. Houve redução na atividade da redutase da glutationa no momento em que houve queda nos níveis de ascorbato, sugerindo um possível comprometimento do ciclo ascorbatoglutationa. Em relação à estrutura do mesocarpo dos frutos, constatou-se que a polpa é constituída basicamente por células parenquimáticas, esclereídes e feixes vasculares. Considerando-se apenas as células parenquimáticas, foi observado alto conteúdo de compostos fenólicos intracelulares aos 31 e 62 dias após a antese e sua diminuição progressiva ao longo do tempo. As células parenquimáticas apresentaram aumento de volume do 62º até o 110º dia após a antese, quando se iniciou o processo de degradação da parede celular, observável pela desorganização dos compostos pécticos da lamela média e pela presença de material fibrilar nos espaços intercelulares junto à face externa das paredes celulares. Aos 110 dias após a antese os frutos já podem ser colhidos, uma vez que foram alcançados os parâmetros de qualidade e inicia-se o processo de degradação da parede celular. Aos 124 dias após a antese já era possível observar a perda completa de adesão entre as células, sendo que a degradação máxima das células parenquimáticas ocorreu aos 138 dias, período em que os espaços intercelulares já eram muito grandes e preenchidos por material fibrilar. Aos 15 dias após a antese, os cloroplastos apresentavam início de organização granal, com pilhas de lamelas longas. A organização da grana persistiu até o 88º dia, embora nesta data já fosse possível observar o aparecimento dos primeiros plastoglóbulos, cujo número aumentou muito aos 110 dias, quando já havia perda da organização granal. A partir do 124º dia os cloroplastos já haviam sido completamente transformados em cromoplastos. As mitocôndrias permaneceram visualmente íntegras até o 131º dia após a antese, sendo observada apenas ligeira desorganização em seu envelope aos 138 dias após a antese.Pedro Sato guava fruit development was accompanied from its formation trough the senescence stage in the plant, for 138 days. Evaluations of weight, volume, cross seccioned and longitudinal diameters showed that fruits presented simple sigmoidal growth curve and that the stage of rapid growth comprehended the period between the 77th and the 110th days after anthesis. Largest respiratory rates were observed at the beginning of the fruits formation and the climateric peak of CO2 production occurred after the complete maturation of the fruits. With the progress of the ripening, starting from the 110th day, it was observed decrease in the values of hue angle in the color of the rind, associated to the fall in chlorophyll contents and with an increase in carotenoids. Soluble solid contents increased, whilst fruits firmness was reduced along with the ripening process. Analyses of cellular damages showed a progressive increase in malondialdehyde content along with the ripening and a reduction in the ascorbate and carotenoids contents sugesting the occurrence of an oxidative burst. Increases in the production of hydrogen peroxide were observed from the 117th day after anthesis. The reduction in glutathione reductase activity was observed simultaneously with drop in ascorbate levels, suggesting the possible involvement of the ascorbate-glutathione cycle. Regarding the structure of mesocarp fruits, it was shown that the pulp is constituted basically by parenchymatic cells, sclereid cells and vascular bundles. Taking into account the parenchymatic cells only, a high content of intracellular phenolic compounds was observed from the 31th to the 62th day after anthesis, followed by a progressive decrease along with the time. Parenchymatic cells showed an increase in volume from the 62th to the 110th day. After this period a progressive degradation of cell wall was observed as a result of the disorganization of pectic compounds of the middle lamella and an increase of fibrillar material in intercellular spaces. From the 110th day after anthesis the fruits could already be harvested, since the quality parameters were shown to be reached and the cell wall degradation process began. At the 124th day it was possible to observe the complete loss of cell adhesion, the maximum degradation of the parenchymatic cells occurring at the 138th day. Chloroplasts were observed from the 15th day after anthesis with the beginning of granal organization and presence of long lamella stacks. Granal organization persisted until the 88th day, although on that occasion it was already possible to detect the appearance of the first plastoglobuli. The number of plastoglobuli increased until the 110th day, accompanied by loss of the granal organization. At the 124th day chloroplasts had already been completely transformed in chromoplasts. Mitochondria remained visually intact until the 131st day after anthesis, a slight disorganization being observed in its envelope at the 138th day.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerai

Evaluation of the effect of acidic condition and thiourea on the dormancy breakage of seeds of Stylosanthes humilis H.B.K

A quebra da dormência fisiológica de sementes escarificadas de estilosante (Stylosanthes humilis H.B.K.), leguminosa forrageira tropical, de ciclo anual, foi promovida por soluções de pH muito baixo (2,0 e 2,5) e de tiouréia. O tempo mínino de exposição das sementes dormentes escarificadas à água, pH 2,0, requerido para promoção de germinação acima de 80%, foi 6 h; em solução de tiouréia, à concentração 100 mol m -3 , mostrou-se inferior a 12 h. O início do processo germinativo antecedeu o início da produção de etileno na maioria dos tratamentos empregados. A germinação estimulada pela condição acídica não foi inibida pelos inibidores da biossíntese e da ação de etileno, apenas observando-se uma leve redução por ação de aminoetoxivinilglicina (AVG), em solução-tampão McIlvaine, pH 2,5. Em atmosfera livre de etileno, observou-se apreciável número de sementes germinadas, ainda que tratadas com AVG mais Co 2+ ; os níveis de etileno mostraram-se baixos após a liberação do regulador previamente fixado na solução de perclorato de mercúrio. Aparentemente, os baixos pH(s) per se promoveram a quebra de dormência das sementes. Os inibidores da biossíntese e da ação de etileno também não exerceram qualquer efeito, quando aplicados em conjunto com soluções de tiouréia, exceto por um leve efeito do ácido abscísico. Embora sementes dormentes tratadas com tiouréia produzissem etileno em nível elevado, mesmo que associada aos inibidores da biossíntese e da ação de etileno, e sob atmosfera livre de etileno, aparentemente, o etileno não se mostrou necessário nos momentos iniciais do processo germinativo, desde que uma germinação alta já havia ocorrido antes da emanação do fitorregulador gasoso.The breakage of physiological dormancy of scarified seeds of Townsville stylo (Stylosanthes humilis H.B.K.), a tropical forage legume of annual cycle, was promoted by solutions of very low pH (2,0 and 2,5) and by thiourea. The shortest time of exposure of scarified dormant seeds to water, pH 2,0, required for a germination above 80% was 6 h. Under thiourea (100 mol m -3 ), it showed lower than 12 h. The start of the germination preceded the onset of ethylene production in most of the assays. Germination stimulated by acidic condition was not inhibited by the inhibitors of ethylene biosynthesis and action, only being observed a slight reduction by 2-aminoethoxyvinylglycine (AVG) in McIlvaine buffer solution, pH 2,5. Under an ethylene-free atmosphere, an appreciable germination occurred in seeds inhibited by AVG plus Co 2+ ; high ethylene levels were shown following liberation of the regulator from the mercuric perchlorate solution. It is suggested that the low pH(s) per se promoted seed dormancy breakage. Inhibitors of the ethylene biosynthesis and action did not cause any effect when applied together with thiourea solution, except for a slight effect of abscisic acid. Although dormant seeds treated with thiourea produced ethylene at a high level, even if supplied with inhibitors of ethylene biosynthesis and action, and under an ethylene-free atmosphere. Apparently ethylene was not required during the initial moments of germination, since it started before the emanation of the gaseous regulator

Leaf anatomy, ultrastructure and plasticity of Coffea arabica L. in response to light and nitrogen availability

Phenotypic plasticity in response to environmental variation occurs at all organizational levels and across temporal scales within plants. However, the magnitude and functional significance of this plasticity is little explored in perennial species. We examined the influence of different light regimes and nitrogen (N) availability on the morphological and physiological plasticity of coffee seedlings (Coffea arabica L.). Potted plants were grown under 100% and 50% of full sunlight and were fertilized with Hoagland’s solutions containing 0, 16 or 23mM N. Most leaf traits responded to light with a classic 100% vs. 50% dichotomy [e.g., compared with those grown under 100% of full sunlight, 50% leaves had a thinner palisade mesophyll and a lower leaf mass per area (LMA) for improved light capture]. The outer periclinal cell walls in both epidermises exhibited thick epicuticular wax and three distinct layers. Chloroplasts of the mesophyll cells were densely occupied by thylakoids and starch grains. These characteristics were observed most clearly in plants supplemented by nitrogen or in those grown in shade conditions. Large starch granules were observed, but no membrane injuries were observed in either treatment. The plasticity index was high for the physiological traits that are associated with photoprotection and the maintenance of a positive carbon balance under 50% of full sunlight but was low for most morpho-anatomical features

Uso do ácido ascórbico no controle do escurecimento do pericarpo de lichia Use of ascorbic acid in the control of browning in the pericarp of lychees

Um dos maiores problemas na pós-colheita da lichia é o escurecimento do pericarpo, o qual tem sido atribuído à degradação da antocianina. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de ácido ascórbico na prevenção do escurecimento do pericarpo e na manutenção da qualidade pós-colheita de lichia. Frutos de lichieira 'Bengal' com o pericarpo completamente vermelho foram imersos em solução com diferentes doses de ácido ascórbico (0; 5; 10; 15 e 30 mM), por 5 minutos. Após secagem à temperatura ambiente, foram acondicionados em bandejas de poliestireno, armazenados em câmara fria a 5 ± 1,2°C e 90 ± 5% de UR e avaliados a cada 4 dias, durante 12 dias. Observou-se que a perda de massa fresca foi maior nos frutos não tratados com ácido ascórbico. Independentemente da dose, o ácido ascórbico teve pouco efeito na retenção da cor vermelha do pericarpo de lichia. A atividade das enzimas polifenoloxidase e peroxidase no pericarpo foi maior com as menores doses de ácido ascórbico (0; 5 e 10 mM), entretanto observou-se escurecimento a partir do quarto dia no pericarpo dos frutos tratados com este ácido. O ácido ascórbico também não foi eficiente na manutenção da qualidade interna dos frutos.<br>One of the biggest problems in postharvest of lychees is the pericarp browning, which has been attributed to anthocyanins degradation. The purpose of this work was to evaluate the effect of different doses of ascorbic acid to prevent pericarp browning and on the maintenance of postharvest quality of lychees. Fruits of 'Bengal' lychee with completely red pericarp were immersed in solution with different doses of ascorbic acid (0, 5, 10, 15 and 30 mM) for 5 minutes. After dried, the fruits were packed in polystyrene trays, stored in cold chamber at 5 ± 1,2°C e 90 ± 5% de RH and evaluated every other 4 days for 12 days. It was observed that the loss of fresh weight was higher in non-treated with ascorbic acid fruits. Independently of the dose, the ascorbic acid had little effect on the retention of the red color of the lychee pericarp. The polyphenoloxidase and peroxidase activities in the lychee pericarp was increased with lower doses of ascorbic acid (0, 5 and 10 mM), however, there was pericarp browning after the fourth day in the fruits of all treatments in ascorbic acid. Ascorbic acid was not efficient in maintaining the internal quality of fruit

Influence of the use of acids and films in post-harvest lychee conservation Influência da utilização de ácidos e filmes na conservação pós-colheita de lichia

Lychee (Litchi chinensis Sonn.) has a high commercial value; however, it has a short shelf-life because of its rapid pericarp browning. The objective of this study was to evaluate the shelf-life of 'Bengal' lychee fruits stored after treatment with hydrochloric acid and citric acid, associated with cassava starch and plastic packaging. Uniformly red pericarp fruits were submitted to treatments: 1-(immersion in citric acid 100 mM for 5 minutes + cassava starch 30 g L-1 for 5 minutes), 2-(immersion in hydrochloric acid 1 M for 2 minutes + starch cassava 30 g L-1 for 5 minutes), 3-(immersion in citric acid 100 mM for 5 minutes + polyvinyl chloride film (PVC, 14 µm thick)) and 4-(immersion in hydrochloric acid 1 M for 2 minutes + PVC film). During 20 days, the fruits were evaluated for mass loss, pericarp color, pH, soluble solids and titratable acidity, vitamin C of the pulp and pericarp and activities of polyphenol oxidase and peroxidase of the pericarp. The treatment with hydrochloric acid associated with PVC was the most effective in maintaining the red color of the pericarp for a period of 20 days and best preservation of the fruit. The cassava starch associated with citric acid, and hydrochloric acid did not reduce the mass loss and did not prevent the browning of lychee fruit pericarp.A lichia (Litchi chinensis Sonn.) possui alto valor comercial no mercado, entretanto, apresenta vida útil pós-colheita curta, por causa do rápido escurecimento do pericarpo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a vida útil pós-colheita de lichias 'Bengal', armazenadas após tratamento com ácido clorídrico e ácido cítrico, associados a fécula de mandioca e embalagem plástica. Frutos com pericarpos uniformemente vermelhos foram submetidos aos tratamentos: 1-( imersão em ácido cítrico 100 mM por 5 minutos + fécula de mandioca 30 g/L por 5 minutos); 2-( imersão em ácido clorídrico 1 M por 2 minutos + fécula de mandioca 30 g/L por 5 minutos); 3-( imersão em ácido cítrico 100 mM por 5 minutos + filme de policloreto de vinila (PVC ,14 µm de espessura)); e 4-( imersão em ácido clorídrico 1 M por 2 minutos + filme de PVC). Durante 20 dias, os frutos foram avaliados quanto à perda de massa fresca, cor do pericarpo, pH, teor de sólidos solúveis e acidez titulável da polpa, vitamina C do pericarpo e da polpa e atividades de polifenoloxidase e peroxidase do pericarpo. O tratamento com ácido clorídrico associado ao PVC foi o mais efetivo na manutenção da cor vermelha e o que melhor conservou as características de qualidade dos frutos. A fécula de mandioca associada ao ácido cítrico e ácido clorídrico não reduziu a perda de massa e não impediu o escurecimento do pericarpo de lichia

Influence of the use of acids and films in post-harvest lychee conservation

Lychee (Litchi chinensis Sonn.) has a high commercial value; however, it has a short shelf-life because of its rapid pericarp browning. The objective of this study was to evaluate the shelf-life of 'Bengal' lychee fruits stored after treatment with hydrochloric acid and citric acid, associated with cassava starch and plastic packaging. Uniformly red pericarp fruits were submitted to treatments: 1-(immersion in citric acid 100 mM for 5 minutes + cassava starch 30 g L-1 for 5 minutes), 2-(immersion in hydrochloric acid 1 M for 2 minutes + starch cassava 30 g L-1 for 5 minutes), 3-(immersion in citric acid 100 mM for 5 minutes + polyvinyl chloride film (PVC, 14 µm thick)) and 4-(immersion in hydrochloric acid 1 M for 2 minutes + PVC film). During 20 days, the fruits were evaluated for mass loss, pericarp color, pH, soluble solids and titratable acidity, vitamin C of the pulp and pericarp and activities of polyphenol oxidase and peroxidase of the pericarp. The treatment with hydrochloric acid associated with PVC was the most effective in maintaining the red color of the pericarp for a period of 20 days and best preservation of the fruit. The cassava starch associated with citric acid, and hydrochloric acid did not reduce the mass loss and did not prevent the browning of lychee fruit pericarp.A lichia (Litchi chinensis Sonn.) possui alto valor comercial no mercado, entretanto, apresenta vida útil pós-colheita curta, por causa do rápido escurecimento do pericarpo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a vida útil pós-colheita de lichias 'Bengal', armazenadas após tratamento com ácido clorídrico e ácido cítrico, associados a fécula de mandioca e embalagem plástica. Frutos com pericarpos uniformemente vermelhos foram submetidos aos tratamentos: 1-( imersão em ácido cítrico 100 mM por 5 minutos + fécula de mandioca 30 g/L por 5 minutos); 2-( imersão em ácido clorídrico 1 M por 2 minutos + fécula de mandioca 30 g/L por 5 minutos); 3-( imersão em ácido cítrico 100 mM por 5 minutos + filme de policloreto de vinila (PVC ,14 µm de espessura)); e 4-( imersão em ácido clorídrico 1 M por 2 minutos + filme de PVC). Durante 20 dias, os frutos foram avaliados quanto à perda de massa fresca, cor do pericarpo, pH, teor de sólidos solúveis e acidez titulável da polpa, vitamina C do pericarpo e da polpa e atividades de polifenoloxidase e peroxidase do pericarpo. O tratamento com ácido clorídrico associado ao PVC foi o mais efetivo na manutenção da cor vermelha e o que melhor conservou as características de qualidade dos frutos. A fécula de mandioca associada ao ácido cítrico e ácido clorídrico não reduziu a perda de massa e não impediu o escurecimento do pericarpo de lichia

Prevenção do escurecimento do pericarpo de lichia através do uso de ácidos e filmes

Neste trabalho, foram avaliados os efeitos de ácidos e filmes na prevenção do escurecimento do pericarpo de lichia. Lichias 'Bengal' foram colhidas com o pericarpo completamente vermelho e submetidas aos seguintes tratamentos: imersão em ácido cítrico 100 mM, por 5 minutos; imersão em ácido clorídrico (HCl) 1 N, por 2 minutos; imersão em fécula de mandioca 30 g/L, por 5 minutos, e filme de policloreto de vinila (PVC) de 14 µm de espessura, além do controle, não tratado.Os frutos de todos os tratamentos foram acondicionados em bandejas de poliestireno (220 mm x 140 mm x 40 mm), armazenados em câmara fria a 5 ± 1,2°C e 90 ± 5% de UR e avaliados a cada 4 dias, durante 20 dias. A fécula de mandioca e o ácido cítrico não foram eficientes em prevenir ou retardar o escurecimento do pericarpo da lichia. O filme de PVC manteve a coloração vermelha do pericarpo somente até o quarto dia de armazenamento. O HCl foi efetivo em prevenir o escurecimento do pericarpo dos frutos durante todo o período experimental sem prejudicar a qualidade pós-colheita.The effects of acids and films in preventing the pericarp browning of lychee were evaluated. `Bengal' lychees with pericarp completely red were harvested and treated as follows: immersion in citric acid 100 mM for 5 minutes, immersion in hydrochloric acid 1 N for 2 minutes, immersion in cassava starch 30 g/L for 5 minutes and the film of polyvinyl chloride (PVC) 14 mm thick, and a control, untreated. The fruits of all treatments were placed in polystyrene trays (220 mm x 140 mm x 40 mm), stored in a chamber at 5.0 ± 1.2° C and 90 ± 5% UR, and were evaluated every 4 days, for 20 days. The cassava starch and citric acid were not effective in preventing or delaying the browning of the lychee pericarp. The PVC maintained the red color of the pericarp only until the fourth day of storage. The HCl was effective in preventing the pericarp browning throughout the experimental period without spoiling the post-harvest quality