Influence of harvest maturity and controlled atmosphere conditions on the quality of 'Braeburn' apple

Foi avaliado o efeito da época de colheita e das condições de armazenamento em atmosfera controlada sobre a firmeza da polpa, acidez titulável, oBrix e, principalmente, sobre a ocorrência de degenerescência da polpa em maçãs (Malus domestica cv. Braeburn). Os tratamentos consistiram na combinação da data de colheita (27/3/1997 e 9/4/1997) com condição de armazenamento (temperatura de 0,5°C com: 1 kPa de O2/4,0 kPa de CO2; 1 kPa de O2/3,0 kPa de CO2; 1 kPa de O2/2,0 kPa de CO2; 21 kPa de O2/0,0 kPa de CO2, e temperatura de -0,5°C com: 1kPa de O2/3,0 kPa de CO2; 1 kPa de O2/2,0 kPa de CO2). Após oito meses de armazenamento, não foi observada suscetibilidade da maçã cv. Braeburn à baixa temperatura de armazenamento (-0,5ºC) e os frutos armazenados em ambiente refrigerado apresentaram baixa qualidade para o consumo. As condições de atmosfera controlada de 1 kPa de O2 associadas com 2 e 3 kPa de CO2 e a -0,5ºC apresentaram menor incidência de podridões, rachaduras e degenerescência senescente. Os frutos colhidos tardiamente, em 9/4/1997, apresentaram maior incidência de podridões, polpa farinhenta, degenerescência com cortiça e rachaduras. Nos parâmetros firmeza da polpa, acidez titulável e teor de sólidos solúveis totais não se observaram diferenças entre as condições de atmosfera controlada, após sete dias de exposição à temperatura de 25ºC.This work was carried out to evaluate the effect of harvest maturity and controlled atmosphere on the quality and internal breakdown incidence in apples (Malus domestica) cv. Braeburn. The treatments consisted in the combination of harvest maturity (March 27, 1997 and April 9, 1997) with storage conditions (0.5°C with: 1 kPa O2/4 kPa CO2; 1 kPa O2/3 kPa CO2; 1 kPa O2/2 kPa CO2; 21 kPa O2/0 kPa CO2-cold storage and; -0.5°C with: 1 kPa O2/3 kPa CO2; 1 kPa O2/2 kPa CO2). After eight months of storage, there was no low temperature injury on fruits stored at -0.5ºC, and the cold storage fruits presented low quality for consumption. Under controlled atmosphere conditions of 1 kPa O2 combined with 2 and 3 kPa CO2 in -0.5ºC, the fruits presented lower rot, fruit cracking and internal breakdown incidence. Late harvested fruits (April 9, 1997) presented higher rot, mealy pulps, cork breakdown and craked fruits incidence. For flesh firmness, titratable acidity and TSS there was no significant difference among controlled atmosphere conditions after seven days in shelf life

Aplicação pré-colheita de extratos vegetais em morangueiro.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos vegetais de folhas de pitangueira (Eugenia uniflora), flores de calêndula (Calendula officinalis) e capítulo floral de cravo da índia (Syzygium aromaticum), além de calda bordalesa, sobre a indução de resistência a doenças pós-colheita de morango quando aplicados na pré-colheita. O trabalho a campo foi realizado em uma propriedade rural, com sistema de cultivo agroecológico, localizada no município de Pérola D´Oeste, e os estudos laboratoriais foram desenvolvidos na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Câmpus Dois Vizinhos – PR. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições, utilizando-se a campo 20 plantas por parcela e 20 frutos por bandeja na pós-colheita. Os extratos vegetais foram aplicados utilizando-se a concentração de 10% e a calda bordalesa a 1%. As avaliações foram realizadas no momento da colheita e após quatro dias de armazenamento dos frutos à temperatura de 24oC ±2, sendo avaliados os parâmetros físico-químicos de incidência de podridões, firmeza de polpa, perda de massa, sólidos solúveis totais (SST) e acidez titulável; e os bioquímicos de açucares totais e redutores, teor de proteínas e atividade da enzima fenilalanina amônialiase (FAL). Os extratos vegetais de folhas de pitangueira, flores de calêndula e capítulo floral de cravo da índia, além de calda bordalesa apresentaram efeito sobre aos SST e acidez titulável no momento da colheita, bem como nos níveis de açucares totais na pós-colheita, no entanto, os tratamentos não interferem nos parâmetros de incidência de podridões, perda de massa, firmeza de polpa e atividade da FAL

Characterization of soybean SBP2 (sucrose binding protein) gene in transgenic tobacco plants: protein functional analyses and promoter activity

Em plantas, a energia luminosa é transformada em energia química na forma de carboidratos, os quais são alocados entre os diferentes tecidos vegetais através do floema. Durante este processo, a sacarose, principal carboidrato transportado em plantas superiores, é “carregada” e “descarregada” no floema com o auxílio de transportadores localizados na membrana plasmática. A proteína SBP (“sucrose binding protein”) foi inicialmente identificada pela sua capacidade em ligar a sacarose e, pelo menos, dois homólogos da proteína, SBP1 e SBP2, têm sido descritos em soja. Neste trabalho, nós analisamos a função de SBP2 em plantas transgênicas de tabaco expressando o cDNA na orientação antisenso e caracterizamos os cis-elementos presentes no promotor que controlam a expressão espacial do gene SBP. Plantas anti- senso na geração T2 apresentaram crescimento e desenvolvimento reduzidos. Este fenótipo, característico de plantas com inibição do transporte de sacarose a longa distância, foi associado a alterações fisiológicas e metabólicas ocorridas, principalmente, na fase vegetativa do desenvolvimento. As plantas apresentaram reduzida fotossíntese e alteração no particionamento de carboidratos, com preferência para o acúmulo de amido nas folhas em detrimento à síntese de sacarose. Nossos dados suportam a hipótese que SBP provavelmente atua no transporte de sacarose a longa distancia no floema, alterando a expressão ou a atividade de proteínas envolvidas em sistemas alternativos de transporte de carboidratos, já que a manipulação dos níveis de SBP também alterou a atividade da invertase e da sintase da sacarose. Consistente com o papel da proteína no transporte de sacarose, um fragmento de 2 kb do promotor de SBP2 dirigiu a expressão do gene repórter de β- glicuronidase (GUS) para as células do floema de folhas, caules e raízes. A caracterização dos cis-elementos presentes no promotor de SBP2 foi realizada por deleções sucessivas na região 5’ e por deleções internas. A deleção da seqüência de - 2000 a -703 causou o acúmulo de GUS em todos os tecidos de folhas, caule e raízes analisados, indicando a presença de cis-elementos que reprimem a atividade do promotor em tecidos, que não o floema, a jusante da posição -703 pb. Deleções sucessivas até a posição -92 indicaram que a atividade tecido-específica do promotor é coordenada pela interação complexa entre elementos negativos e positivos. De fato, elementos negativos fortes foram identificados na seqüência delimitada pelas posições -495 e -370, os quais foram confirmados por experimentos de ganho de função, e também, entre -243 e -193. Foi identificada também uma região silenciadora do meristema radicular na região entre -136 e -92. Uma seqüência curta de 92pb a partir do códon de iniciação de tradução foi capaz de manter altos níveis de expressão basal em todos os tecidos analisados e, portanto, provavelmente representa um promotor eucariótico mínimo em plantas.The plants are autotrophic organisms with specialized organs that transform the sun light energy in chemical energy as organic compounds, the carbohydrates, which are transported in part to the other organs by phloem. In plants, sucrose is the major transported form of photoassimilated carbon and its translocation involves loading and unloading of the phloem by membrane specific transporters. A sucrose binding protein, SBP, was initially identified by its capacity to bind sucrose and, at least, two SBP homologues, SBP1 and SBP2, have been described in soybean. Here, we analyzed the SBP2 homologue function in tobacco transgenic plants expressing the cDNA in the antisense orientation and characterized the cis-acting elements involved in spatial regulation of the SBP2 promoter. Typical phenotypes of an inhibition of long distance sucrose translocation were observed in the antisense T2 transgenic lines. In general, the growth and development of the transgenic lines was retarded when compared with control plants. This growth-related phenotype was associated with physiological and metabolic alterations during the early plant development. The photosynthetic rate was decreased and the leaf starch content was higher in antisense lines in comparison with control plants. Our data support the hypothesis that SBP may have a regulatory role in phloem sucrose transport by regulating the expression or activity of alternative carbohydrate uptake systems, since the manipulation of the level of the SBP homologue also altered invertase activity and sucrose synthase activity. Consistent with the involvement of SBP in long-distance sucrose transport, the SBP promoter directed the expression of the β-glucuronidase (GUS) reporter gene with high specificity to phloem of leaves, stems and roots of the transgenic tobacco plants. In order to identify potential cis-regulatory elements controlling the spatial expression of SBP promoter, we performed 5’ and internal deletion promoter analyses in transgenic tobacco. The repression of the SBP2 promoter activity in all other tissues of root, stem and leaf is alleviated by deletion of sequences upstream of -703. This indicates that the phloem-specific expression of SBP2 promoter is contributed by tissue-specific silencers in distal sequences as well as phloem-specific elements within proximal sequences of SBP2 promoter. Further deletions of 5’ flanking sequences indicate that SBP2 promoter activity and tissue-specificity is coordinated by negative and positive combinatorial modules that interact to each other in a complex way. Strong negative elements were found in sequences delimited by positions -495 to -370, which were further confirmed by gain-of-function experiments and also between positions -243 and -193. In addition, a root meristem-specific silencer was identified within the region between -136 and -92. A short sequence, spanning from -92 to the start codon, was able to maintain high level of basal expression and may represent a potential eukaryotic minimal promoter.Tese importada do Alexandri

Utilização de filmes de polietileno de baixa densidade(PEBD) para prolongar a vida pós-colheita de morangos, cv. oso grande The use of low density polyethylene packing to prolong the postharvest life of 'oso grande' strawberries

Desenvolveu-se um experimento com o objetivo de avaliar o efeito da atmosfera modificada (AM), utilizando filmes de polietileno de baixa densidade (PEBD), sobre a manutenção da qualidade de morangos (Fragaria ananassa L.), cv. Oso Grande, acondicionados em câmara frigorífica, a 0ºC, e em câmara de climatização, a 20ºC, simulando transporte/armazenamento refrigerado e o transporte/armazenamento convencional, sob altas temperaturas respectivamente. Os morangos foram acondicionados em bandejas plásticas com capacidade para 300 g, envoltas por filme de polivinil cloreto (PVC) esticável de 15 µm de espessura. Os tratamentos constituíram-se do recobrimento de seis bandejas, alojadas em armações de madeira utilizadas comercialmente para morangos, com filmes de PEBD com 22 [T2] ou 45 µm [T3] de espessura. No tratamento-controle [T1], não se utilizou filme de PEBD. Antes do fechamento dos filmes de PEBD, foi retirado o ar e, injetado CO2, até atingir pressão parcial aproximada de 15 kPa. Todos os tratamentos foram expostos às temperaturas de 0 e 20ºC, e cada temperatura foi considerada um experimento independente. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três repetições e a unidade experimental composta por seis bandejas com 17 frutas cada uma. As avaliações foram realizadas após sete dias para o experimento a 20ºC e, após 14 dias (com mais três dias em temperatura de 20ºC), para o experimento a 0ºC. Conforme os resultados, as frutas armazenadas a 20ºC e com filmes de PEBD apresentaram menor incidência de podridões, menor índice de cor vermelha e menor acidez titulável, e também maior firmeza de polpa, em comparação com o tratamento-controle (sem filme de PEBD). Porém, a pressão parcial de CO2 atingiu cerca de 30 kPa no interior de algumas bandejas envoltas com o filme de 45 µm, ocasionando sabor alcoólico às frutas. No experimento a 0ºC, não foram verificadas diferenças significativas para as variáveis avaliadas, embora o uso do filme de PEBD tenha proporcionado qualidade superior.The experiment was carried out with the aim to evaluate the effect of modified atmosphere, using low-density polyethylene packaging (FPBD), on the quality of 'Oso Grande' strawberries (Fragaria ananassa L.) stored at 0ºC and 20ºC. Approximately 300g of fruits were placed into trays covered with a 15µm PVC film, and 6 trays were involved with a FPBD film with 22 [T2] or 45µm [T3] thickness and then placed into a commercial wood box. Control fruits [T1] were not involved with FPBD film. After removing air, 15kPa CO2 was injected into the FPBD bags before closing. The experimental design was a completely randomized blocs, with 3 replicates, each composed by 6 trays with 17 fruits. The evaluations were done after exposing the fruits for 7 days at 20ºC, and 14 days at 0ºC plus 3 days at 20ºC. Fruits stored at 20ºC with FPBD films had lower rot incidence, less red color, lower titratable acidity and higher pulp firmness. However, high CO2 partial pressure accumulated in the 45µm coatings (30kPa), which caused alcoholic taste. The fruits stored at 0ºC did not show any differences between the evaluated treatments, but fruits involved with FPBD generally showed better quality

Evidence for the sucrose-binding protein role in carbohydrate metabolism and transport at early developmental stage

Despite the large amount of data regarding sucrose‐binding proteins (SBP), their functions remain largely unknown and controversial. In this investigation we performed a detailed temporal and spatial characterization of the phenotypes related to photosynthesis, sucrose exudation and carbohydrate metabolism in SBP antisense plants to gain insights into the physiological role of SBP. Significant reductions in net photosynthesis and in stomatal conductance were observed in the SBP antisense lines but were restricted to the vegetative phase, and persisted during a daily time course at this phase. Photosynthesis was saturated at a substantially lower irradiance in source leaves of the antisense lines, suggesting that light utilization is decreased in these plants. A slight reduction in soluble sugars was observed throughout the development of source leaves, partially overlapping a decrease in sucrose synthase activity (EC 2.4.1.13); whereas a transient increase in starch and adinosine diphosphate (ADP)‐glucose pyrophosphorylase activity (EC 2.7.7.27) as well as decreased leaf sucrose exudation were detected in the beginning of the vegetative phase. These changes in source leaves were accompanied by reductions in sucrose and starch in sink leaves, hexoses and sucrose in roots and hexoses in shoot apex, which were observed before the occurrence of a significant reduction in height and in leaf number in the transgenic lines. These alterations in growth parameters did not persist throughout the development, but were associated with a delay in flowering time and leaf senescence in the SBP antisense lines. A likely involvement of SBP in sink strength is discussed

Elevated CO2 increases photosynthesis, biomass and productivity, and modifies gene expression in sugarcane

Because of the economical relevance of sugarcane and its high potential as a source of biofuel, it is important to understand how this crop will respond to the foreseen increase in atmospheric [CO2]. The effects of increased [CO2] on photosynthesis, development and carbohydrate metabolism were studied in sugarcane (Saccharum ssp.). Plants were grown at ambient (similar to 370 ppm) and elevated (similar to 720 ppm) [CO2] during 50 weeks in open-top chambers. The plants grown under elevated CO2 showed, at the end of such period, an increase of about 30% in photosynthesis and 17% in height, and accumulated 40% more biomass in comparison with the plants grown at ambient [CO2]. These plants also had lower stomatal conductance and transpiration rates (-37 and -32%, respectively), and higher water-use efficiency (c.a. 62%). cDNA microarray analyses revealed a differential expression of 35 genes on the leaves (14 repressed and 22 induced) by elevated CO2. The latter are mainly related to photosynthesis and development. Industrial productivity analysis showed an increase of about 29% in sucrose content. These data suggest that sugarcane crops increase productivity in higher [CO2], and that this might be related, as previously observed for maize and sorghum, to transient drought stress3181116112

Resposta da maçã cv. Fuji ao etileno no armazenamento em atmosfera controlada Response of Fuji apples to ethylene in controlled atmosphere storage

Conduziu-se um experimento com o objetivo de avaliar o efeito das concentrações de etileno sobre a manutenção da qualidade e ocorrência de distúrbios fisiológicos na maçã cv. Fuji armazenada em atmosfera controlada (AC) com 1kPa de O2 e 0,2kPa de CO2 na temperatura de 0,5ºC. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com três repetições. Os tratamentos avaliados foram: 0,25; 20; e, 800<FONT FACE=Symbol>m<img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a05img01.gif" BORDER=0></FONT>.L-1 de etileno. As avaliações foram realizadas após nove meses de armazenamento, no momento da abertura das câmaras e após sete dias de exposição a 25ºC. Somente os frutos mantidos em 800<FONT FACE=Symbol>m<img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a05img01.gif" BORDER=0></FONT>.L-1 de etileno durante o período de conservação em AC foram influenciados pelo etileno, apresentando maior respiração e síntese de etileno, menor firmeza de polpa e cor de fundo da epiderme mais amarela do que aqueles armazenados com 0,25 ou 20<FONT FACE=Symbol>m<img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/a05img01.gif" BORDER=0></FONT>.L-1 de etileno na atmosfera da câmara. A maçã 'Fuji' apresentou baixa sensibilidade a altas concentrações de etileno durante o armazenamento em AC, não se justificando a sua absorção em câmaras comerciais.<br>The experiment was carried out aiming to evaluate the effect of ethylene concentrations on the quality and occurrence of physiological disorders on Fuji apples stored in controlled atmosphere (CA) with 1kPa O2 / 0,2kPa CO2 at 0.5ºC. The treatments applied were: 0.25; 20; and 800<FONT FACE=Symbol>m<img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/Image8.gif" BORDER=0></FONT>.L-1 ethylene. The evaluations were accomplished after nine months of storage, at the opening of the chambers and after seven days in shelf life (25ºC). Only the fruits kept at 800<FONT FACE=Symbol>m<img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/Image8.gif" BORDER=0></FONT>.L-1 ethylene during storage period were influenced by the ethylene, showing higher respiration and ethylene biosynthesis, lower firmness and more yellow background color of the peel than those stored with 0.25 or 20<FONT FACE=Symbol>m<img src="http:/img/fbpe/cr/v31n6/Image8.gif" BORDER=0></FONT>.L-1. Fuji apples presented low sensibility to high ethylene concentrations during storage in AC, therefore absorption is not recomended in commercial storage rooms

Elevated CO(2) increases photosynthesis, biomass and productivity, and modifies gene expression in sugarcane

Because of the economical relevance of sugarcane and its high potential as a source of biofuel, it is important to understand how this crop will respond to the foreseen increase in atmospheric [CO(2)]. The effects of increased [CO(2)] on photosynthesis, development and carbohydrate metabolism were studied in sugarcane (Saccharum ssp.). Plants were grown at ambient (similar to 370 ppm) and elevated (similar to 720 ppm) [CO(2)] during 50 weeks in open-top chambers. The plants grown under elevated CO(2) showed, at the end of such period, an increase of about 30% in photosynthesis and 17% in height, and accumulated 40% more biomass in comparison with the plants grown at ambient [CO(2)]. These plants also had lower stomatal conductance and transpiration rates (-37 and -32%, respectively), and higher water-use efficiency (c.a. 62%). cDNA microarray analyses revealed a differential expression of 35 genes on the leaves (14 repressed and 22 induced) by elevated CO(2). The latter are mainly related to photosynthesis and development. Industrial productivity analysis showed an increase of about 29% in sucrose content. These data suggest that sugarcane crops increase productivity in higher [CO(2)], and that this might be related, as previously observed for maize and sorghum, to transient drought stress