Influência do alumínio sobre o comportamento nutricional de cultivares de mandioca em solução nutritiva

This study aimed to evaluate the nutritional behavior of three cassava cultivars (Manihot esculenta Crantz) (Branca de Santa Catarina, Vassourinha SEL-514 and Riqueza), under influence of 0,5 and 10 ppm of aluminum in nutrient solution. Differences in Al tolerance among the three cultivars, as well as file mechanism of toxic action of this cation were investigated. The amount of aluminum in the root system of the cultivars studied increased with the addition of this cation to the nutrient solution. However, in the leaf blade and petiole, only one cultivar showed increase in the content of aluminum whereas all other cultivars had not such alterations. The presence of aluminum, in the medium reduced P concentration in aerial parts, but increased this element in the root systems of all cultivars. Reductions in concentrations of potassium, calcium and Mg, duo to Al in the solution were on average, greater in the root systems than in aerial parts. In the roots, Al reduced mostly Mg, but in the aerial parts, Ca was more hardly reduced. Al also reduced both water absorption and water content of all three cultivars.Estudou-se, em solução nutritiva, a influência do alumínio (0, 5 e 10 ppm) sobre o comportamento de três cultivares de mandioca (Maniht esculenta Crantz) (Branca de Santa Catarina, Vassourinha SEL-514 e Riqueza), procurando captar diferenças de tolerância ao Al entre as cultivares e obter informações elucidativas do mecanismo da ação tóxica deste cátion nesta espécie. O teor de Al no sistema radicular das cultivares estudadas aumentou com a adição deste cátion na solução nutritiva. Entretanto, na parte aérea (lâmina foliar e pecíolo), apenas uma cultivar apresentou aumento no teor de Al, permanecendo as demais cultivares sem qualquer alteração. A presença do Al no meio de cultivo diminuiu o teor de P na parte aérea e aumentou-o no sistema radicular das cultivares estudadas. Os efeitos depressivos do Al sobre os teores de K, Ca e Mg nas cultivares estudadas foram, em média, maiores no sistema radicular que na parte aérea, sendo que na parte aérea a toxidez do Al atingiu mais o teor de Ca, e nas raízes, o de Mg. O Al reduziu a absorção e o teor d'água em todas as cultivares

Atividade da redutase de nitrato in vitro em folhas de cana-de-açúcar em função das variações nas condições de ensaio

The most appropriate conditions for in vitro nitrato reductase activity (NRA) assay in leaf tissue of two sugarcane varieties (NA 56 - 79 and CB 47 - 355) were studied. Above 50 mM NO-3, the NRA declined considerably. Such effect of high KNO3 levels on NRA was probably not related to the osmotic potential of the medium. In the absence of exogeneous NO-3, the NRA was negligible. Maximal NRA was obtained at pHs 7,5 and 8,5 for the varieties CB 47-355 and NA 56- 79, respectively. Maximal reduction of nitrate to nitrite was observed at 32° C for NA 56-79 and between 32°C and 37° C for CB 47 - 355. The maximal NRA occurred in the +3, +4 and +5 leaf (fully expanded leaves).Neste trabalho foram determinadas as condições mais apropriadas de ensaio in vitro da redutase de nitrato em tecidos foliares de plantas de duas variedades de cana-de-açúcar (NA 56-79 e CB 47-355). Concentrações de nitrato no meio de reação superiores a 50 mM induziram uma queda na atividade enzimática. A inibição no processo e redução de nitrato por altas concentrações de KNO3 parece não ser decorrente da diminuição do potencial osmótico do meio de reação. Não foi observada qualquer atividade da redutase de nitrato quando os tecidos foliares foram ensaiados em meio de reação sem nitrato exógeno. As atividades máximas da redutase de nitrato foram alcançadas nos pHs 7,5 e 8,5, respectivamente, para as variedades CB 47-355 e NA 56-79. A taxa máxima de redução de nitrato a nitrito foi determinada nas temperaturas de 32°C, para a variedades NA 56-79, e entre 32°C a 37°C, para a variedade CB 47-355. A atividade da enzima atingiu seu valor máximo nas folhas + 3, +4 e +5 (folhas completamente expandidas)

Resposta de espécies florestais à baixa disponibilidade de oxigênio. II. Alterações na produção e distribuição de matéria seca

This work was carried out aiming to evaluate dry matter yield and distribution and development of morphological structures of exotic and indigenous forest trees from Alto Rio Grande, MG, Brazil, under low oxygen availability in the growing medium, and to identify those showing adaptation to those conditions. The evaluated species were Sesbania sesban, Eriobotrya japonica, Hevea brasiliensis and Macchaerium villosum. The trial was conducted under greenhouse conditions, with two oxygen levels in the growing medium; four replicates were used for each treatament. Growing medium consisted of coarse sand irrigated with nutrient solution. Although low oxygen availability caused negative effects on the evaluated characteristics, all plants were still alive by the end of the stress period (55 days). Development of adventitious roots and lenticels in the submerged region of the stem was greater in S. sesban and E. japonica, but did not favor dry matter production on these species. On the other hand, H. brasiliensis besides remaining alive showed no significant decreases on total dry matter production due to oxygen stress.O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a produção e distribuição de matéria seca e o desenvolvimento de estruturas morfológicas de espécies florestais exóticas e nativas em condições de baixa disponibilidade de oxigênio no meio de cultivo, e identificar as que apresentam melhor adaptação a essas condições. Utilizaram-se plantas jovens das spécies de sesbânia (Sesbania sesban), ameixa (Eriobotrya japonica), seringueira (Hevea brasiliensis) e jacarandá-mineiro (Macchaerium villosum). O estudo foi realizado em casa de vegetação, e os tratamentos foram constituídos de dois níveis de disponibilidade de oxigênio no meio de cultivo em quatro repetições. O substrato utilizado foi areia grossa lavada, irrigada com solução nutritiva. Apesar do efeito negativo sobre as características avaliadas, todas as espécies sobreviveram à baixa disponibilidade de oxigênio, enquanto durou o estresse (55 dias). O desenvolvimento de raízes adventícias e lenticelas na região submersa do caule foi maior nas plantas de sesbânia e de ameixa, o que favoreceu sua sobrevivência, mas não a produção de matéria seca. As plantas de seringueira, além de terem sobrevivido, não apresentaram reduções significativas na sua produção de matéria seca total em face do estresse aplicado

Características anatômicas e enzimas do metabolismo de sacarose, e sua relação com o a produção de látex na seringueira

Rubber production is dependent on the availability of carbohydrates in the tissues engaged in latex synthesis. In this study three rubber tree clones were used to study the protein profile, the activities of invertase and sucrose synthase in the latex and anatomical characteristics of the bark, as well as to establish a possible relationship with latex production. The clones used in the study, RRIM 600, GT 1 and Fx2261, differed in latex productivity, from high to low in this order. Although present, few differences were observed in the latex protein profile obtained by denaturing electrophoresis. The activity of neutral invertase was higher than the acidic isoform, and both activities were higher in the most productive clones RRIM 600 and GT 1. The same was observed for sucrose synthase but it is suggested that invertase may play a more important role in sucrose cleavage in the latex. The anatomical measurements showed that the number of lactiferous cells and lactiferous rings per mm², and lactiferous cell diameter were higher only in the most productive clone RRIM 600. Together, invertase activity and anatomical measurements might be useful to distinguish highly productive rubber tree clones.A produção de borracha é dependente da disponibilidade de carboidratos nos tecidos envolvidos na produção de látex. Neste estudo em três clones de seringueira foram estudados o perfil protéico, as atividades das enzimas invertase e sacarose sintase no látex e características anatômicas da casca, e tentou-se estabelecer uma correlação com a produção de látex. Os três clones usados no estudo, RRIM 600, GT 1 e Fx2261, diferem na produção de látex, de alta para baixa, nesta sequência. Apesar de serem observadas, foram poucas as diferenças entre os perfis de proteínas do látex, obtidos por eletroforese desnaturante. A atividade de invertase neutra foi maior que a isoforma acídica, e ambas foram maiores nos clones mais produtivos, RRIM 600 e GT 1. O mesmo foi observado para sacarose sintase mas foi sugerido que invertase desempenha papel mais importante na quebra de sacarose no látex. As medidas anatômicas mostraram que o número de vasos laticíferos e de anéis laticíferos por mm², e o diâmetro dos vasos laticíferos eram maiores somente nas plantas do clone mais produtivo RRIM 600. Juntos, a atividade de invertase e as medidas anatômicas parecem ser parâmetros que poderiam ser usados na identificação de clones de seringueiras altamente produtivos em látex.26326

Seasonal evaluation of latex yield and soluble sugar dynamics in rubber trees (Hevea brasiliensis müll. arg.) cultivated in Lavras, MG

The objective of this work was to evaluate the latex yield from rubber tree (Hevea brasiliensis) and the effects of variation of climatic factors on carbon metabolism. Data were collected from 8-year-old RRIM 600 rubber tree clone in the first tapping year, cultivated at the experimental area of the Biology Department of the Federal University of Lavras. Analyses of soluble and reducing sugar contents was performed in two distinct dates, 8/29/97 (winter) and 12/23/97 (summer), with samples being taken at 3 h intervals during 24 hours. Dry rubber yield was evaluated by two tappings performed in each period. The results suggest that, besides the relationship between latex yield and soil water status, the temperature variation from such period also had an important influence on carbon metabolism, mainly the carbohydrate availability for latex synthesis.O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de látex de seringueira (Heveabrasiliensis) e as possíveis alterações no teor de carboidratos em função das variações de fatores climáticos. Foram utilizadas plantas do clone RRIM 600 com 8 anos de idade e no primeiro ano de exploração. As análises dos teores de açúcares solúveis totais e açúcares redutores foram realizadas em duas datas distintas, 29/8/97 (inverno) e 23/12/97 (verão), com amostragens em intervalos de 3 horas, em um ciclo de 24 horas de avaliação. A produção de borracha seca foi avaliada em duas sangrias, em cada estação. Os resultados evidenciaram que, além da relação da produção de borracha com a disponibilidade de água, as variações de temperatura entre as estações também tiveram uma importante influência sobre a disponibilidade de carboidratos para a síntese de látex.37738

Flooding tolerance and cell wall alterations in maize mesocotyl during hypoxia

A "plastic strain gradient" version of an isotropic elastoplastic damage model that depends on the third invariant J(3) of the stress deviator is developed. The model is based on the "non-local" equivalent plastic strain e(p) defined by Peerlings et al. (2001) and Engelen et al. (2003) and introduces a "material length" l to the constitutive equations. It is shown that the non-local equivalent plastic strain e(p) at a material point P can be identified with the average value of the local von Mises equivalent plastic strain (epsilon) over bar (p) over a sphere centered at P and of radius approximately equal to 3 l. A methodology for the numerical integration of the constitutive equations is presented. The algorithm is appropriate for rate-independent as well as rate-dependent (viscoplastic) models. The model is implemented in the ABAQUS general-purpose finite element program and both quasi-static and dynamic problems are solved. Two possible ABAQUS implementations are discussed. First,"user elements" are developed, which can be used for the solution of both quasi-static and dynamic problems. Reduced 1-point Gauss integration is discussed in 8-node hexahedral elements and the "physical stabilization" method of Puso (2000) is used to remove the resulting numerical singularities (hourglass control). Second, the implementation of the model via "user material" subroutines is discussed. Quasi-static problems can be solved with ABAQUS/Standard using a *COUPLED TEMPERATURE-DISPLACEMENT, STEADY STATE analysis together with user subroutine UMAT, in which temperature is identified with the non-local equivalent plastic strain e(p); the solution of dynamic problems requires use of ABAQUS/Explicit together with a *DYNAMIC TEMPERATURE-DISPLACEMENT analysis option and user subroutines VUMAT and DFLUX. Several example problems are solved. (C) 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.Peer reviewe

Metabolic assimilation of nitrogen in rubber tree seedlings grown with nitrate or ammonium

O objetivo deste trabalho foi avaliar a assimilação metabólica de nitrogênio em plântulas de seringueira cultivadas na presença de nitrato ou de amônio, por meio da quantificação da atividade das enzimas redutase do nitrato (RN), glutamina sintetase (GS), glutamato sintase (GOGAT) e glutamato desidrogenase (GDH). Os seguintes tratamentos foram avaliados: fontes de N – controle, sem aplicação de N; amônio a 8 mmol L-1; e nitrato a 8 mmol L-1 – e tempos de exposição – 0 e 27 dias –, em arranjo fatorial 3x2, no delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. A forma amoniacal promoveu maior assimilação metabólica de N, o que resultou em maior acúmulo de aminoácidos. A assimilação, tanto da forma nítrica quanto da amoniacal, aconteceu principalmente via GS/GOGAT; parte do N nítrico é assimilado nas raízes, com pequena participação da GDH, e parte é translocada para outros órgãos. O N amoniacal é totalmente assimilado nas raízes, com significativa participação da GDH. Nas folhas, a GS participa tanto da assimilação primária como da reassimilação do amônio fotorrespirado, independentemente da fonte nitrogenada, enquanto a enzima GDH tem papel secundário, independentemente da fonte ou do tempo de exposição. A atividade da RN in vitro é detectada somente em raízes e caules.The objective of this work was to evaluate metabolic assimilation of nitrogen in rubber tree seedlings grown with nitrate or ammonium, by quantifying the activity of the enzymes nitrogen reductase (NR), glutamine synthetase (GS), glutamate synthase (GOGAT), and glutamate dehydrogenase (GDH). The following treatments were evaluated: nitrogen sources – control, without N application; 8 mmol L-1 ammonium; and 8 mmol L-1 nitrate –, and exposure times – 0 and 27 days –, in a 3x2 factorial arrangement, in a completely randomized block design with four replicates. The ammoniacal form favored higher N metabolic assimilation, which lead to a higher aminoacid accumulation. Both nitrate and ammonium assimilations occurred mainly by GS/GOGAT route; part of the nitric nitrogen is assimilated in the roots, with little GDH participation, and the other part is translocated to other organs. Ammonium nitrogen is totally assimilated in roots, with a significant participation of GDH. In the leaves, GS participates in the primary assimilation, as well as in the photorespiratory ammonium re‑assimilation, irrespective of the N source, while GDH has a secondary role, independently of the source or of the exposure time. In vitro RN activity is detected only in the roots and stems

Flooding tolerance and cell wall alterations in maize mesocotyl during hypoxia

Objetivou-se caracterizar a tolerância ao alagamento e alterações nas frações pécticas e hemicelulósicas de mesocótilos de milho submetidos à hipoxia. Sementes de milho cultivar Saracura BRS-4154 e BR 107, tolerante e sensível à hipoxia, respectivamente, foram submetidas à germinação e a sobrevivência das plântulas em condições de hipoxia, foi avaliada durante cinco dias. O material de parede celular, obtido de segmentos de mesocótilos da cultivar Saracura BRS-4154 com diferentes intensidades de danos causados por hipoxia, foi submetido a fracionamento com oxalato de amônio 0,5% e KOH 2M e 4M. As frações de parede celular obtidas foram analisadas por cromatografia em gel, cromatografia gasosa e espectro de infravermelho com transformação dos dados pela série de Fourrier (FTIR). Períodos de hipoxia superiores a três dias causaram a lise celular (aparência translúcida), e, em estádios mais avançados, a morte das plantas. O perfil gélico das frações pécticas, hemicelulose 2M e 4M das amostras de mesocótilos translúcidos e com constrição apresentaram compostos de baixos pesos moleculares semelhantes à glicose. Os principais açúcares neutros nas frações pécticas e hemicelulósicas foram arabinose, xilose e manose. O espectro de FTIR mostrou um decréscimo gradual nas substâncias pécticas do mesocótilo com aparência normal, para translúcido e constrição respectivamente.This research aimed to characterize the tolerance to flooding and alterations in pectic and hemicellulose fractions from mesocotyl of maize tolerant to flooding when submitted to hypoxia. In order to characterize tolerance seeds from maize cultivars Saracura BRS-4154 and BR 107 tolerant and sensitive to low oxygen levels, respectively, were set to germinate. Plantlet survival was evaluated during five days after having been submitted to hypoxia. After fractionation with ammonium oxalate 0.5% (w/v) and KOH 2M and 4M, Saracura BRS-4154 cell wall was obtained from mesocotyl segments with different damage intensities caused by oxygen deficiency exposure. The cell wall fractions were analyzed by gel filtration and gas chromatography, and also by Infrared Spectrum with Fourrier Transformation (FTIR). The hypoxia period lasting three days or longer caused cell lysis and in advanced stages plant death. The gelic profile from pectic, hemicellulose 2M and 4M fractions from samples with translucid and constriction zone showed the appearance of low molecular weight compounds, similar to glucose. The main neutral sugars in pectic and hemicellulose fractions were arabinose, xilose and mannose. The FTIR spectrum showed a gradual decrease in pectic substances from mesocotyl with normal to translucid and constriction appearance respectively

Concentration and redistribution of mineral nutrients at different stages in the development of the rubber tree leaf.

A seringueira na fase adulta possui um crescimento intermitente com o processo de troca de folhas, que é caracterizado pela senescência. Esse é um mecanismo que as árvores utilizam para reciclarem os nutrientes, por meio dos ciclos bioquímico e biogeoquímico. Estudos sobre o ciclo bioquímico são necessários para verificar o comportamento dos nutrientes minerais, nos diferentes estádios foliares, pois a conservação desses é importante, visto que os seringais são implantados em solos de baixa fertilidade. Desse modo, este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica dos nutrientes minerais, durante os diferentes estádios foliares da seringueira. As folhas utilizadas foram provenientes de plantas do clone RRIM-600, de um seringal localizado em Nepomuceno, MG. Foram selecionadas oito árvores adultas que possuíam folhas nos diferentes estádios (B1, B2, C e D) e as senescentes (Sen.). As folhas nos estádios B1, B2, C e D foram coletadas nos quatro pontos ortogonais e as senescentes foram coletadas no solo após a agitação mecânica dos galhos. Observou-se que os nutrientes N, P, K, S, Cu e Zn diminuíram os seus teores nos diferentes estádios foliares da seringueira. No entanto, para Ca, Mg, B, Fe e Mn, verificarou-se um comportamento inverso. A redistribuição dos nutrientes foi maior para N, P, K e Cu. A ordem relativa dos teores de macronutrientes encontrados nas folhas foi: N>K>Ca>Mg>S>P e, para os micronutrientes, a ordem foi: Mn>Fe>Zn>B>Cu