Nitrate reduction in young coffee trees grown under different levels of light and nitrogen

The effect of levels of light and nitrogen on the activity of the enzyme nitrate reductase and its relationship with the availability of sugars and nitrate was studied in leaves of coffee plants (Coffea arabica L. cv. Catual). Ten month old plants were grown on pots containing a mixture of soil and compost, and were kept at full or 50% sunlight. Half of the plants of each light treatment received nitrogen supply. The results showed that the activity of nitrate reductase was higher on plants supplied with nitrogen at both light treatments. For the same nitrogen level, plants grown under full sunlight presented lower nitrate reductase activity, higher nitrate and sugars concentrations, and higher transpiration rates than plants kept at 50% sunlight. These results indicate that the lower nitrate reductase activity of plants grown under full sunlight was apparently not due to limitations of available nitrate and sugars to supply the energy necessary for nitrate reduction.Foi estudado o efeito de níveis de luz e de nitrogênio na atividade da enzima redutase de nitrato e nos teores de nitrato e de açúcares nas folhas de plantas jovens de café (Coffea arabica L), assim como as possíveis relações entre a disponibilidade desses compostos e a atividade enzimática. Foram utilizadas plantas de dez meses de idade cultivadas em vasos contendo uma mistura de terra mais composto, e mantidas em condições ambientais em pleno sol e em 50% da luz solar. Metade das plantas de cada tratamento de luz foi suplementada semanalmente com nitrogênio. Os resultados mostraram que a atividade da redutase de nitrato, nos dois tratamentos de luz, foi maior nas plantas suplementadas com nitrogênio. Para um mesmo nível de nitrogênio, as plantas cultivadas em pleno sol apresentaram menor atividade da redutase de nitrato, maiores teores de nitrato e de açúcares e maiores taxas de transpiração, do que as cultivadas na sombra. Tais resultados indicam que a menor atividade da redutase de nitrato nas plantas cultivadas em pleno sol aparentemente não foi devida a limitações na disponibilidade de nitrato e de açúcares para fornecer a energia necessária para a redução de nitrato.1

Comportamento de porta-enxertos de citros em presença do alumínio

With the objective of evaluating the performance of Rangpur lime, Volkameriano lemon, Orlando tangelo, and Sunki tangerine citrus rootstock cultivars, using different aluminum concentrations, an experiment was conducted in a split-plot design, in greenhouse of the Seção de Fisiologia do Instituto Agronômico de Campinas, SP, Brazil, with aluminum levels of 0 ppm, 15 ppm, 30 ppm and 60 ppm, as ALK (SO4)2. 12H2O in nutritive solution. Growth data and macro and micronutrient levels in leaves and roots were analysed. It was observed that the aluminum affected the root length of all cultivars. The plant height and the dry matter weight of leaves and roots of Sunki and Rangpur lime cultivars were negatively affected by aluminum. The increasing dosage of aluminum reduced the leaf absorption of phosphorus and calcium and increased the potassium for all cultivars. In general, the cultivar Orlando had a better tolerance for aluminum than the other cultivars, so it is suggested for citrus cultivation in acid soils.Com o objetivo de avaliar o comportamento de cultivares dos porta-enxertos cítricos limão Cravo, limão Volkameriano, tangelo Orlando e tangerina Sunki, sob diferentes concentrações de alumínio, instalou-se um experimento em parcelas subdivididas, em casa de vegetação da Seção de Fisiologia do Instituto Agronômico de Campinas, com as doses de 0 ppm, 15 ppm, 30 ppm e 60 ppm de alumínio, na forma de ALK (SO4)2.12H2O em solução nutritiva. Foram analisados os dados de crescimento e os teores de macro e micronutrientes nas folhas e raízes. Constatou-se que a presença de alumínio afetou significativamente o comprimento da raiz em todas as cultivares. A altura da planta e o peso de matéria seca de folhas e raízes foram afetados nas cultivares Sunki e Cravo. O aumento de doses de alumínio diminuiu a absorção de cálcio e fósforo pela folha em todas as cultivares e aumentou a de potássio. A cultivar Orlando apresentou, de mancha geral, melhor tolerância ao íon alumínio, sendo recomendada sua utilização em solos ácidos

O pessegueiro em pomar compacto. IX. Dez anos de produção de cultivares sob poda drástica bienal

Fourteen peach (Prunus persica L. Batsch) and nectarine cultivars and selections, budded on Okinawa rootstock, were grown under the meadow orchard system, with biennial drastic pruning at 4 x 1.5 m spacing. Results obtained during ten years of experiments (1986-95) clearly indicate that 'Aurora-1', IAC 680-178, IAC 680-13, 'Talismã', 'Régis' and 'Flordaprince' peaches were the best, with an average yield (fruits) per tree of 112, 9.2; 94, 8.5; 95, 8.1; 99, 8.1; 98, 7.8 and 91,7.7 number and kg/tree respectively. The biennial drastic pruning decreased the yield of trees every two years, without affecting the average decennial productivity. In 1995, data on trunk cross-sectional area, fruits and mass per cm2 of trunk and leaf area presented significant differences among cultivars and selections. O objetivo deste trabalho foi comparar o desenvolvimento vegetativo e reprodutivo de quatorze cultivares e seleções de pessegueiro (Prunus persica L. Batsch) e nectarineira cultivadas no espaçamento de 4 x 1,5 m (1.667 pl/ha), sob poda drástica bienal da copa. Pelos resultados obtidos no decênio 1986-95, verificou-se que as cultivares e seleções mais produtivas foram (número e kg de frutos/planta respectivamente): Aurora-1 (112; 9,2), IAC 680-178 (94; 8,5), IAC 680-13 (95; 8,1), Talismã (99; 8,1), Régis (98; 7,8) e Flordaprince (91; 7,7). No ano agrícola de 1995, as variáveis analisadas, área da secção transversal do tronco, área da folha, número e massa dos frutos por cm2 de tronco, apresentaram diferenciação estatística entre cultivares e seleções. A poda drástica bienal da copa ocasionou, tanto em material precoce quanto mediano, diminuição de produção a cada duas safras, não chegando, porém, a prejudicar a produtividade média do pomar

Partitioning of nitrate reductase activity during the development of soybean seedlings (Glycine max L. Merr.)

O processo de aparecimento e manutenção da atividade da enzima redutase do nitrato, in vivo, foi determinado em plântulas de soja, cultivadas em vermiculita, em temperatura constante e sob luz contínua. A atividade enzimática foi detectada nos cotilédones após aproximadamente 20 horas de exposição à luz contínua, e foi proporcional às concentrações de nitrato nas soluções de irrigação. O valor máximo de atividade foi obtido após 120 horas de iluminação, nos cotilédones das plântulas que receberam solução 15 mM de nitrato. As curvas referentes à acumulação de clorofila e atividade da redutase do nitrato nos cotilédones seguiram o mesmo padrão, indicando que ambos os eventos foram relacionados com o desenvolvimento de intensa atividade anabólica. A atividade da redutase do nitrato nos cotilédones foi inibida pela cicloheximida, mas não pela actinomicina D, sugerindo que a atividade enzimática depende da síntese de proteína de novo, mas não da síntese de RNA. A fase de aumento da atividade da enzima nas folhas primárias coincidiu com a fase de máxima atividade nos cotilédones. O mesmo fenômeno foi observado na etapa seguinte de crescimento, na qual o decréscimo da atividade da redutase do nitrato nas folhas primárias foi acompanhado do aumento da atividade na primeira folha trifoliolada. A atividade enzimática foi baixa nas folhas em início de expansão, atingiu valores máximos em folhas quase que totalmente expandidas, e declinou posteriormente com a idade. As determinações das atividades máximas da redutase do nitrato, quando efetuadas com a infiltração de nitrato nos tecidos, foram cerca de 2,3, 3,2 e 2,2 vezes maiores do que as análises sem nitrato no meio de reação, para os cotilédones, folhas primárias e primeira folha trifoliolada, respectivamente. A remoção dos 2 cotilédones, 24 horas após a emergência das plântulas, provocou decréscimos de 78 e 75% na acumulação de matéria seca e na área das folhas primárias, após 240 horas de luz contínua. Houve um atraso de 72 horas no início da expansão das folhas primárias e a primeira folha trifoliolada não se desenvolveu até o término do experimento. O desenvolvimento do caule também foi prejudicado pela remoção dos 2 cotilédones, ocorrendo decréscimos de 62 e 81% na altura e no peso da matéria seca, após 336 horas de luz contínua. A retirada de 1 cotilédone afetou em menor proporção os parâmetros considerados, ocasionando reduções de 20 e 21% na produção de matéria seca e na área das folhas primárias, após 240 horas de luz contínua. O desenvolvimento da primeira folha trifoliolada foi pouco alterado pela remoção de 1 cotilédone, e não houve defasagem na expansão das folhas primárias, quando comparadas com o controle. A altura e o peso da matéria seca do caule das plântulas com 1 cotilédone, apresentaram reduções de 14 e 29%, após 336 horas de luz contínua. As atividades máximas da redutase do nitrato, expressas em µ moles NO2. H-1 por folha, nas folhas primárias das plântulas com 1 e 2 cotilédones removidos, foram, respectivamente, 65 e 9% da atividade enzimática das plântulas intactas.The pattern of in vivo activity of nitrate reductase was determined in soybean seedlings cultivated in a growth chamber under constant temperature and continuous light. Enzyme activity was detected in the cotyledons after approximately 20 hours of light exposure, the values being proportional to the concentration of nitrate in the irrigating solutions. In the cotyledons, the peak of activity was reached after 120 hours of illumination, under 15 mM of nitrate in the nutrient medium. Chlorophyll accumulation paralleled nitrate reductase activities in the cotyledons indicating that nitrate reduction is associated with the development of anabolic processes. Nitrate reductase activity in the cotyledons was inhibited by cycloheximide. On the other hand, actinomycin D did not affect enzyme activity suggesting that the process does depend on de novo protein synthesis and is not directly associated with RNA synthesis. The appearance of enzyme activity in the primary leaves coincided with the time of maximum activity in the cotyledons. By the time nitrate reductase activity started decreasing in the primary leaves, the first trifoliolate showed increasing enzyme activity. Its pattern as determined in leaves showed low values in the early stages of development, reached a peak as the leaves were almost expanded and declined thereafter. Maximum nitrate reductase activities were calculated as 2,3, 3,2 and 2,2 times higher in leaves infiltrated with nitrate than in the controls without exogenous nitrate, in the cotyledons, primary and first trifoliolate leaves, respectively. The excision of the two cotyledons, 24 hours after seedling emergence induced inhibition of dry matter accumulation and area of the primary leaves by 78 and 75%, respectively, after 240 hours of exposure to continuous light. There was a 72 hour delay in the expansion of the primary leaves. The first trifoliolate leaf did not develop throughout the experiment. The procedure caused an 81% decrease on dry weight and a 62% on stem height, 336 hours after exposure to continuous light. The removal of one cotyledon produced minor effect on plant and leaf growth, after 240 hours of exposure to continuous light. The area and dry weight of the primary leaves decreased by 21 and 20%, respectively. There was no effect on the expansion of the first trifoliolate leaf. The height and dry weight of stem diminished 14 and 29%, respectively, 336 hours after exposure to continuous light. Maximum nitrate reductase activity in the primary leaves decreased 91 and 35%, when the two and one cotyledons were excised, respectively

Estudo do processo de redução de nitrato durante o desenvolvimento inicial e no estagio reprodutivo de plantas de cafe (coffea arabica L.)

Orientador: Antonio Celso Novaes de MagalhãesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A distribuição da atividade da enzima redutase de nitrato ¿in vivo¿, foi estudada em folhas e raízes de plantas jovens de café, cultivadas em areia, em casa de vegetação e irrigadas com solução nutritiva de Hoagland. A otimização da metodologia para a análise da redutase de nitrato ¿in vivo¿ nas raízes mostrou que os valores máximos foram obtidos quando se utilizou como meio de incubação uma solução tampão de fosfato 0,1M , pH 8,0 , em KNO3 50mM. Verificou-se que existe uma relação linear entre a taxa de efluxo dos íons nitrito, resultante da redução de nitrato, e o rempo de ensaio compreendido entre 15 e 45 minutos de reação, que foram então padronizados para a retirada das alíquotas. O borbulhamento contínuo de N2, durante a anáise da redutase de nitrato, aumentou em média 1,3 e 7,5 vezes, respectivamente as atividades enzimáticas das folhas e das raízes, em relação ao controle, sem N2. A atividade da redutase de nitrato, determinada nas raízes mais jovens, foi em média 2,4 vezes maior do que a das secções mais maduras, independente do estádio de desenvolvimento das plantas estudadas. Ao contrário do observado na grande maioria das espécies, a atividade da redutase de nitrato, tanto nas folhas como nas raízes de plantas jovens de café, decresceu durante as horas de luz e aumentou no período escuro. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digitalAbstract: The distribution of the ¿in vivo¿ nitrate reductase activity in leaves and roots of young coffee plants and in leaves of adult plants during the reproductive stage were studied. The young plants were cultivated in sand irrigated with nutrient solution in the greenhouse. The adult plants were cultivated in hydroponics, in ambient conditions. The modified assay of the ¿in vivo¿ root nitrate reductase showed higher values of activity when the tissues were incubated in 0.1 M phosphate buffer, pH 8.0, and 50 mM KNO3, under continuous N2 bubbling, in the dark. With this procedure enzyme activity was 7,5 times higher compared with the control without N2. Young sections reduced nitrate 2.4 times more efficientely than mature sections, independentely of the stage of development of the plant. In young plants, the activity of nitrate reductase in both roots and leaves decreased during the light period and increased in the dark. The observed inhibition of nitrate reduction under illumination apparentely was not due to limitation of photosyntesis and nitrate availability, and suggested that the nitrate reductase reaction would utilize metabolic energy derived from the oxidation of carbohydrate pools. In the dark, nitrate reduction was higher in the roots than in the leaves, the pattern being reversed in the light. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertationsDoutoradoBiologia VegetalMestre em Ciências Biológica