Desenredando os mecanismo de sinalização e transdução de sinais que controlam o desenvolvimento de micorrizas arbusculares

Arbuscular mycorrhiza (AM) are the most widespread symbiotic associations between plant roots and soil fungi. AM can contribute to increasing the survival and fitness of plants to limiting environments mostly due to their ability in improving nutrient uptake from the soil solution. Despite their ecological significance, the mechanisms controlling AM development and functioning are largely unknown. The obligate mutualistic nature of the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) has hampered the advances on the understanding and application of the symbiosis. Significant alterations in the genetic programs of both symbionts are required for the successful establishment of an AM, and complex signaling and signal transduction mechanisms are likely involved. The analyses of legume mutants affected in the development of nitrogen fixing nodules and AM suggest that part of the signal transduction pathways involved in the regulation of both symbioses are conserved. Even though the use of genomics of model plants has helped to advance our understanding of the regulatory mechanisms in AM, identifying the signal molecules involved in plant-AMF communication and determining their transduction pathways is still essential for its biotechnological application in agriculture.As micorrizas arbusculares (MAs) são as associações simbióticas entre raízes de plantas e fungos mais comuns na natureza. Elas podem contribuir para o aumento da sobrevivência e adaptação das plantas a ambientes limitantes, principalmente devido a sua maior capacidade em absorver nutrientes da solução do solo. Apesar de sua importância ecológica, os mecanismos que controlam o desenvolvimento e fisiologia das MAs são pouco conhecidos. A natureza mutualística obrigatória dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) tem limitado os avanços na compreensão e aplicação da simbiose. Alterações significativas nos programas genéticos de ambos simbiontes são necessárias para o estabelecimento de MAs, e mecanismos complexos de sinalização e transdução de sinais estão provavelmente envolvidos. A análise de mutantes de leguminosas defectivos no desenvolvimento de nódulos fixadores de nitrogênio e MAs sugere que uma parte das vias de transdução de sinais envolvidas na regulação dessas simbioses é conservada. Muito embora o uso da genômica de plantas modelos tenha contribuído para o avanço na compreensão dos mecanismos que regulam MAs, a identificação de moléculas sinais envolvidas na comunicação planta-FMA, e a determinação de suas vias de transdução, é essencial para aplicação da simbiose na agricultura

Transformações do nitrogênio em solos tratados com lodo de esgoto.

O uso de lodo de esgoto ou biossólido na agricultura é uma prática bem conhecida em todo o mundo, principalmente na Europa e Estados Unidos. No Brasil, os estudos sobre o uso de lodo de esgoto como fonte de matéria orgânica e nutrientes ainda são escassos e limitados. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a mineralização do nitrogênio e do pH do solo e da variação da condutividade elétrica após a aplicação do lodo de esgoto de Franca e Barueri, ETE - Franca e ETE - Barueri, respectivamente, em solos arenosos e argilosos. Os menores valores de pH foram observados com a aplicação de lodo de esgoto da ETE - Franca no solo argiloso tratado com a dose mais elevada. Os valores de condutividade elétrica em ambos os solos aumentou após adição dos dois tipos de lodo e variou 0,18-1,85 dS m-1 na dose mais baixa e mais alta, respectivamente. Maiores concentrações de N-NH4 + foram observados nos solos que foram tratados com lodo de esgoto da ETE - Franca, e chegou a 513 mg kg-1 de solo. Os N- NO3 - concentrações foram maiores nos solos tratados com lodo da ETE - Barueri, e atingiu cerca de 800 mg kg-1 de solo, independentemente do tipo de solo

Enxofre na agricultura

Sulfur (S) deficiency in soils is becoming increasingly common in many areas of the world as a result of agronomic practices, high biomass exportation and reduced S emissions to the atmosphere. In this review, the incidence and commercial exploitation of S pools in nature are discussed, as well as the importance of S for plants and the organic and inorganic S forms in soil and their transformations, especially the process of microbiological oxidation of elemental sulfur (S0) as an alternative to the replenishment of S levels in the soil. The diversity of S0-oxidizing microorganisms in soils, in particular the genus Thiobacillus, and the biochemical mechanisms of S0 oxidation in bacteria were also addressed. Finally, the main methods to measure the S0 oxidation rate in soils and the variables that influence this process were revised.We would like to thank the State of São Paulo Research Foundation (FAPESP) for\ud funding this project. \ud

Reduced arbuscular mycorrhizal colonization in tomato ethylene mutants

Plant hormones are likely key regulators of arbuscular mycorrhizae (AM) development. However, their roles in AM are not well known. Here mutants in five hormone classes introgressed in a single tomato (Lycopersicon esculentum Mill. Syn Solanum lycopersicum L.) background (cv. Micro-Tom) were used to determine their effects on AM development and the expression of defense-related genes (chitinases and b-1,3-glucanases) in roots. Under low P conditions, mutant epinastic (epi) and Never ripe (Nr), ethylene overproducer and low sensitivity, respectively, had the intraradical colonization by Glomus clarum highly inhibited, as compared to the control Micro-Tom (MT). No significant alterations in fungal colonization were observed in mutants affecting other hormone classes. Under low P conditions, the steady state levels of transcripts encoding a class I basic chitinase (chi9) were higher in mycorrhizal epi and Nr mutant roots as compared to MT controls. In contrast the steady state levels of a class III acidic b-1,3-glucanase (TomPR-Q'a) transcripts in mycorrhizal epi mutant roots were significantly lower than in mycorrhizal MT roots. Root colonization in epi mutants was accompanied by several alterations in fungal morphology, as compared to root colonization in MT controls. The data suggest that ethylene may play an important role in controlling intraradical arbuscular mycorrhizal fungal growth.Os hormônios vegetais são possíveis reguladores chave do desenvolvimento de micorrizas arbusculares (MAS). Contudo, seus papéis em MA são pouco conhecidos. No presente estudo, foram utilizados mutantes em cinco classes hormonais introgredidos em uma única cultivar (cv. Micro-Tom) de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill. Syn Solanum lycopersicum L.) para determinar seus efeitos no desenvolvimento de MA e expressão de genes relacionados à defesa (quitinases e b-1,3-glucanases) em raízes. Sob condição de baixo P, os mutantes epinastic (epi) e Never ripe (Nr), os quais são super produtores e pouco sensíveis a etileno, respectivamente, tiveram a colonização intra-radicular por Glomus clarum inibida quando comparada com o controle Micro-Tom (MT). Não se observou alterações significativas na colonização fúngica nos mutantes afetando outras classes hormonais. Sob condição de baixo P, o nível de transcritos codificando uma quitinase básica de classe I (chi9) foi mais elevado em raízes micorrizadas dos mutantes epi e Nr, quando comparado com o controle MT. Em contraste, o nível de transcritos de uma b-1,3-glucanase ácida da classe III (TomPR-Q'a) em raízes micorrizadas do mutante epi foi significativamente menor que em raízes micorrizadas de MT. A colonização de raízes no mutante epi foi acompanhada por várias alterações na morfologia fúngica, quando comparada com o controle MT. Os resultados sugerem que o etileno pode desempenhar um importante papel controlando o crescimento fúngico intra-radicular nas MAS

Stylosanthes guianensis (AUBL.) SW. as affected by edaphic conditions

Com o objetivo de se estudar o micotrofismo de Stylosanthes guianensis e o comportamento de três associações micorrízicas vesículo-arbusculares em diferentes condições edáficas, foram feitos estudos de laboratório e casa-de-vegetação. Em laboratório foram avaliados os efeitos da calagem em um solo ácido e da adubação fosfatada na germinação de esporos de Gigaspora margarita, Glomus macrocarpus e Acaulospora scrobiculata. Os efeitos da calagem e da adubação fosfatada no desenvolvimento das micorrizas e das plantas, aos 40, 60 e 80 dias após o plantio das sementes, foram avaliados em casa-de-vegetação. De uma maneira geral, o S. guianensis, que ocorre naturalmente em solos muito pobres em P. mostrou uma grande dependência da adubação fosfatada e/ou da micorriza. O micotrofismo do S. guianensis aumenta em solos ácidos com baixos níveis de P. Os processos de germinação dos esporos dos fungos MVA e de colonização das raízes são afetados pelas diferentes condições edáficas, dependendo da adaptabilidade dos fungos e/ou das micorrizas a tais condições. Possíveis mecanismos que aumentam a tolerância do S. guianensis a níveis tóxicos de Al e Mn são discutidosGreenhouse and laboratory experiments were carried out in order study the Stylosanthes guianensis micotrophy and the behaviour of three MVA associations under different edaphic conditions. The effects of liming and phosphate fertilization on spore germination of Gigaspora margarita, Glomus macrocarpum and Acaulospora scrobiculata were evaluated under laboratory conditions. The same effects on plant growth and mycorrhizal development were also evaluated at 40, 60 and 80 days after planting under greenhouse conditions. It was found that S. guianensis, which grows generally under low P level conditions, presented a great dependency on phosphate fertilization and/or on MVA association. At low P levels and low soil pH, the S. guianensis mycotrophy was even greater. Spore germination and root colonization were affected by different edaphic conditions according to the fungal or to the mycorrhizal adaptability to such conditions. Some mechanisms which may contribute to increase S. guianensis tolerance to Al and Mn toxic levels are also discusse