Isoflavone and protein content in soybeans grains submitted to flooding at different stages of development / Teor de isoflavonas e proteínas nos grãos de soja submetida ao alagamento em diferentes estádios de desenvolvimento

The stress imposed on plants by soil flooding constitutes a major barrier to growth and productivity. The identification of soybean varieties that produce higher levels of isoflavones, is necessary as soybeans have been used as human food to reduce risks of chronic diseases. Thus, this study was conducted with the objective of quantifying proteins and isoflavones in soybean cultivars subjected to flooding at various stages of development. The cultivars 'BRS267', 'BRS257' and 'BRS213' were subjected to 15 days of flooding, starting at the stages V6 and V8 and 11 days under stress starting at the stage R4. The proteins in the grain were extracted and quantified and analyzed by SDS-PAGE electrophoresis. Isoflavones were extracted, separated and quantified on HPLC. The electrophoretic analysis of the three cultivars under study revealed the same pattern of banding relative to the total protein regardless of the treatment. However, it was noted that flooding led to an increase in the total contents of isoflavones in the BRS 267 plants flooded in stage R4, remaining constant in other cultivars.

O estresse imposto às plantas pelo alagamento do solo constitui uma barreira para o crescimento e produtividade destas. A identificação de cultivares de soja que possam produzir maior teor de isoflavonas torna-se necessária à medida que a soja vem sendo utilizada na alimentação humana e para redução dos riscos de doenças crônicas. Dessa forma, o presente estudo foi realizado com o objetivo de quantificar isoflavonas e proteínas em cultivares de soja submetidas ao alagamento em diferentes estádios de desenvolvimento. As cultivares 'BRS 267', 'BRS 257' e 'BRS 213' foram submetidas a 15 dias de alagamento, nos estádios V6 e V8 e 11 dias sob estresse, no estádio R4. As proteínas no grão foram extraídas e quantificadas e analisadas as eletroforeses em SDS-PAGE. Os isoflavonóides foram extraídos, separados e quantificados por HPLC. A análise por eletroforese das três cultivares revelou o mesmo padrão de bandas relativas às proteínas totais, independente do tratamento utilizado. O alagamento promoveu aumento no teor total de isoflavonas nas plantas alagadas no estádio R4 da cultivar 'BRS 267', permanecendo constante nas demais cultivares.

Source-sink manipulations in Coffea arabica L. and its effect on growth of shoots and root system / Manipulação da relação fonte-dreno em Coffea arabica L. e seu efeito no crescimento da parte aérea e do sistema radicular

This paper investigated changes in growth and carbohydrate content of shoots and root systems in response to source-sink manipulation in field-grown coffee trees. The source-sink manipulations were carried out using manual de-fruiting. Two plots of trees were established: in one group, the fruit was left on the tree, while in the second group all fruits were removed manually. Similar results were obtained for coffee trees with and without fruit in terms of height, stem and skirt diameter and branch lengths. A biochemical evaluation of the roots showed that no differences were found between the levels of carbohydrates. In the leaves, levels of soluble sugars and reducing sugars were higher in plants with fruit. The starch concentration in leaves and roots did not vary between the plots. Root length density did not vary between plants with and without fruit in the 0 - 0.4 m soil layer. However, plants without fruit had a higher root length density than plants with a full fruit load. These results contrast with results published by others on source-sink relationships of coffee plants. The joint data analysis shows that young trees, with a moderate fruit load, and with good nutritional and health status, produce carbohydrates in sufficient quantities to maintain vegetative and reproductive growth, without harming root system growth.

Foram investigadas as alterações no crescimento e nos teores de carboidratos da parte aérea e sistema radicular em resposta à manipulação fonte-dreno em cafeeiros cultivados em condições de campo. Essas manipulações foram realizadas mediante desfrutificação manual. Dois grupos de plantas foram estabelecidos: em um grupo, a produção de frutos foi mantida, enquanto no segundo grupo, todos os frutos foram retirados manualmente. Cafeeiros, com e sem frutos apresentaram resultados semelhantes em termos de altura, diâmetro do caule e saia e comprimentos de ramos. Nas avaliações bioquímicas nas raízes não foram verificadas diferenças entre os níveis de carboidratos. Nas folhas, os teores de açúcares solúveis e açúcares redutores foram maiores nas plantas com frutos. As concentrações de amido nas raízes e folhas não variaram entre os tratamentos. A densidade de comprimento de raízes na camada de solo de 0-0,4 m.não se diferenciou entre plantas com e sem frutos. Entretanto, as plantas sem frutos apresentaram maior densidade de comprimento radicular que aquelas plantas com carga completa. Esses resultados contrastam com os resultados publicados por outros autores considerando-se as relações fonte-dreno do cafeeiro. A análise conjunta dos dados mostra que os cafeeiros jovens, com carga moderada e com bom estado nutricional produzem carboidratos em quantidades suficientes para manter o crescimento vegetativo e reprodutivo, sem prejudicar o crescimento do sistema radicular.

Características fisiológicas e anatômicas de plantas de sibipiruna submetidas à hipoxia / Physiological and anatomical characteristics of Sibipiruna plants under hipoxia

Plantas em seu ambiente natural estão sujeitas a condições adversas, passando por períodos de estresse breves ou duradouros. Algumas espécies desenvolvem mecanismos que as fazem suportar as condições adversas, permitindo sua sobrevivência. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas fisiológicas e anatômicas no desenvolvimento inicial de plantas de sibipiruna submetidas à hipoxia. Plantas com três a quatro folhas completamente expandidas foram submetidas a três tratamentos: plantas sem alagamento, alagadas nas raízes e totalmente alagadas. Foram realizadas avaliações dos teores de amido, açúcares solúveis totais e redutores em folhas e raízes coletadas a cada cinco dias, durante 30 dias. Características anatômicas foram avaliadas 15 dias após o início de cada tratamento. A maior redução nos teores de amido nas folhas e raízes foi observada nas plantas totalmente alagadas. Para açúcares solúveis totais e redutores, foi observado comportamento semelhante ao obtido em amido; porém, as plantas alagadas nas raízes apresentaram, em alguns períodos de avaliação, teores, principalmente nas raízes, superiores aos observados nas plantas sem alagamento. Essas plantas também apresentaram maior densidade estomática em relação aos demais tratamentos. Para a espessura do córtex e do cilindro vascular das raízes, foi observada uma redução para os tratamentos alagados, cujas plantas totalmente alagadas apresentaram uma maior barreira apoplástica imposta pelo espessamento em fi caracterizada pela formação de septos nas células próximas à endoderme.

Plants in their natural environment are subject to adverse conditions, and the stress periods can be short or long. Some species develop mechanisms that make them bear the adverse conditions, allowing their survival. The aim of this study was to evaluate the anatomic and physiological responses in the initial development of Sibipiruna plants submitted to hypoxia. Plants with three to four leaves fully expanded were subjected to three treatments: plants without flooding, flooded on roots and totally flooded. Evaluations were carried out in the starch, total soluble sugars and reducing sugars levels in the leaves and roots collected every five days, for 30 days. Anatomical characteristics were evaluated 15 days after the beginning of each treatment. The largest reduction in starch level in leaves and in roots was observed in plants completely flooded. For total soluble sugars and reducing sugars were observed behavior similar to that achieved in starch However, the plants which had flooded roots, in some periods of assessment, had levels, mainly in the roots, higher than the plants without flooding. These plants also showed higher stomatal density than the other treatments. For the thickness of the cortex and the cylinder vascular roots, a reduction was observed for the flooded treatment, which completely flooded plants had a higher apoplastic barrier imposed by thickening in phi, which is characterized by the formation of septa in cells near the endodermis.

Avaliações anatômicas foliares em mudas de café 'catuaí' e 'siriema' submetidasao estresse hídrico / Leaf anatomical evaluations in 'Catuaí' and 'Siriema' coffee seedlings submitted to water stress

Objetivou-se verificar a existência de características de resistência à seca em mudas da cultivar Siriema em relação à cv. Catuaí. O experimento foi conduzido em viveiro com sombrite e plástico na área experimental do DBI/UFLA, MG. Foram utilizadas mudas de cafeeiros com seis meses de idade, seis a oito pares de folhas, provenientes do viveiro da Fundação Procafé, em Varginha, MG. Antes da indução dos tratamentos, as mudas foram irrigadas diariamente; depois, os tratamentos foram estabelecidos: um grupo continuava irrigado e outro grupo submetido à suspensão de rega. O período experimental foi de 10 dias e a unidade experimental foi composta por uma planta, sendo cinco repetições, dispostas em Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC). Para a epiderme adaxial e abaxial, índice estomático e razão PP/LF não houve diferenças significativas em nenhuma situação estudada. Para o parênquima esponjoso no tratamento irrigado, o 'Siriema' apresentou maior espessura em relação à cv. Catuaí, enquanto que o parênquima paliçádico não apresentou diferenças. O limbo foliar do 'Siriema' foi mais espesso que o da cv. Catuaí, independentemente do tratamento. Os diâmetros polar e equatorial dos estômatos foram maiores no tratamento não irrigado para o 'Siriema'. Para a relação DP/DE e densidade estomática, o 'Siriema' não irrigado apresentou-se maior em relação à cv. Catuaí não irrigada. Nas condições deste experimento, os diâmetros polar e equatorial dos estômatos, relação DP/DE e densidade estomática permitiram discriminar satisfatoriamente os dois cafés estudados em termos de tolerância diferencial à seca, a favor do material 'Siriema'.

This paper aimed to verify the existence of the drought characteristics of resistance in seedlings during coffee development. The material Siriema was compared to Catuaí cultivar. The experiment was conducted in greenhouse, with mesh screen and plastic in experimental area of DBI/UFLA/MG. One used coffee seedlings of 'Siriema' and 'Catuaí' of six months age, containing six to eight pairs of leaves, from the nursery house of Fundação Procafé in Varginha, MG. Before the treatment induction, the seedlings were daily irrigated, then the treatments were estabilished: one group continued to be irrigated and another one was submitted to irrigation suspension. The experimental period lasted 10 days. The experimental unit was composed by one plant with 5 replicates, disposed in freely randomized design. For the adaxial and abaxial epidermis, stomatic index and PP/LF ratio, and no significative differences were found. Considering the spongy perenchym in irrigated treatment, the 'Siriema' showed higher thickness than Catuaí cv., while for the palisada parenchyma there was no difference. The 'Siriema' leaf blade was thicker than 'Catuaí' independent of the treatment. The polar and equatorial diameters of the stomata were higher in non-irrigated treatment for 'Siriema'. For the DP/DE ratio for stomatic density the non- irrigated 'Siriema' showed higher in relation to non-irrigated Catuaí cv. In this experiment conditions, the polar and equatorial diameters of the stomata, DP/DE ratio and stomatic density allowed to discriminate satisfactory both coffee genotype studied in relation to differential tolerance, favoring the material Siriema.

Alterações bioquímicas de plantas e morfológicas de gemas de cafeeiro associadas a eventos do florescimento em resposta a elementos meteorológicos / Biochemical alterations of plants and bud morphology of coffee tree associated to events on flowering in response to meteorological elements

O florescimento do cafeeiro envolve diversos fatores, tanto da planta como do ambiente. A compreensão das interações entre esses fatores pode contribuir para o desenvolvimento de práticas de manejo mais dequadas, principalmente em relação à irrigação. Tais práticas podem vir a promover uma uniformização da floração, conseqüentemente uniformização da maturação dos frutos, minimizando os custos de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações morfológicas de gemas, síntese de prolina e de ácido abscísico em plantas de cafeeiros em resposta a elementos meteorológicos, visando assim contribuir para o conhecimento de fatores que influenciam a uniformização da floração. Foram feitas análises, por meio de técnicas de microscopia eletrônica de varredura, em gemas de ramos plagiotrópicos de primeira ordem, coletadas semanalmente durante o período de novembro/04 a fevereiro/05. No período de julho a setembro de 2005, foram realizadas avaliações em plantas irrigadas e não-irrigadas, de potencial hídrico foliar antes do amanhecer e teor de prolina, em folhas totalmente expandidas, posicionadas em ramos do terço superior da copa. Foi também avaliado o teor de ácido abscísico na seiva do xilema e nas gemas florais. Os resultados mostram modificações na estrutura das gemas associadas a um período de déficit hídrico seguido de precipitação e, conseqüentemente, de menor amplitude térmica. Em relação ao potencial hídrico, há diferenças entre os tratamentos irrigado e não-irrigado e foram observados valores entre -0,3 e -0,8MPa e -0,6 e -1,5MPa respectivamente. Os maiores valores de teores de prolina e de ABA correspondem a períodos de menor oferta de precipitação, entretanto, não há uma relação direta entre a síntese destes compostos e as fases do florescimento avaliadas.

Flowering on coffee plants involves several aspects from the plant as well as from the environment. Understanding these interactions can enhance the knowledge and promote better handling of the crop in field, mainly related to irrigation to promote synchronized flowering and consequently the uniform fruit maturation, lowering the production costs. The aim of the present study was to evaluate bud morphology, proline and abscisic acic biosynthesis on coffee plants under different environmental conditions in order to contribute to the knowledge in factors that influence flowering synchronization. Scanning electron microscopic was performed on buds of plagiotropic shoots weekly collected from November/04 to February/05. Predawn water potential and proline content analysis were carried out from July to September/05 using complete superior third expanded leaves from plagiotropic shoots of non and irrigated plants. Abcisic acid content was also evaluated in xylem sap and on flower buds. The results show alterations on bud morphology associated to the period of water deficit followed by precipitation and also, consequently, lower thermic amplitude. Regarding to the water potential, differences could be observed in the treatments having -0.3 and 0.8MPa for irrigated and -0.6 and -1.5MPa for non-irrigated plants. The highest proline and abcisic acid content are related to dryer period, however there is no direct relationship between these biosynthesis compounds and the different flowering stages evaluated.

Alterações morfofisiológicas em folhas de Coffea arabica L. cv. "Oeiras" sob influência do sombreamento por Acacia mangium Willd / Morphophysiological alterations in leaves of Coffea arabica L. cv. 'Oeiras' shaded by Acacia mangium Willd

Diferenças na disponibilidade de radiação podem causar modificações na estrutura e função das folhas do cafeeiro, que podem responder de maneira diferencial à radiação por alterações morfológicas, anatômicas, de crescimento e na taxa fotossintética. O objetivo deste trabalho foi avaliar características morfofisiológicas de cafeeiros (Coffea arabica L. cv. "Oeiras") sombreados por acácia (Acacia mangium Willd.) na época seca e chuvosa no sul de Minas Gerais. As maiores taxas fotossintéticas e maiores espessuras da epiderme adaxial foram observadas na estação chuvosa nas linhas de cafeeiros a pleno sol. O sombreamento influenciou em menor espessura das folhas e em espaços intercelulares maiores no tecido esponjoso. Foi também verificada mudança na forma dos cloroplastos, os quais apresentaram-se mais alongados em folhas de cafeeiros a pleno sol quando relacionados aos arborizados.

Light availability is one of the most important environmental factors affecting leaf structure and functions in coffee plants that can respond differently to radiation by changes in leaf anatomy, morphology, growth and photosynthetic rate. The objective of this research was evaluate some morphophysiological aspects in leaves of coffee (Coffea arabica L. cv. 'Oeiras') cropped under shelter trees in the south of Minas Gerais during the rainy and dry season. The shade caused lower leaves thickness and higher intercellular spaces in spongious tissue. There was also verified a change in chloroplast shape, which showed more elongated in coffee tree kept at full sunlight in relation to that ones maintained on shading.

Adubação do cafeeiro com nitrato de potássio via solo e folha, no outono-inverno e primavera-verão: efeitos na atividade da redutase do nitrato, no crescimento das plantas e na produção / Coffee tree fertilization with potassium nitrate via leaf and soil, in autumn-winter and spring-summer: effects on nitrate reductase activity, on plant growth and production

Objetivou-se verificar o efeito da adubação de 100 g de N/ano/planta, em três épocas (outono-inverno, primavera-verão e outono-inverno/primavera-verão) e três modos de aplicação (folha, solo e folha/solo), no desenvolvimento, na produção e na atividade da redutase do nitrato (RN) da cultivar Rubi-MG com quatro anos de idade. A análise conjunta entre o modo e época de aplicação mostra que o padrão de RN não se altera, sendo no frio maior nas raízes e no calor maior nas folhas. O mesmo aconteceu com o padrão de crescimento, rápido na estação quente/chuvosa e lento no período seco/frio. Em função da época de adubação, concluiu-se que, no outono-inverno, deve-se dar preferência pela aplicação na folha ou folha-solo. Esses modos de adubação foram os mais eficientes na retomada do crescimento. Quando as adubações ocorrerem nos dois períodos, qualquer um dos três modos pode ser utilizado. Apesar da inviabilidade de várias pulverizações, eventualmente, uma ou mais pulverizações com KNO3 podem substituir eficientemente a adubação no solo.

The objective of this work was to verify the effect of the fertilization of 100g N/year/plant, in three periods (autumn-winter, spring-summer and autumn-winter/spring-summer) and three types of application (leaf, soil and leaf/soil) on the development, production and nitrate reductase activity (NR) on four years old Rubi-MG cultivar. The analysis of type and time of application showed no alteration on NR activity being higher on roots in cold weather and higher on leaves in warmer weather. The same was observed with growth pattern, fast in hot/rain season and slow in dry/cold period. During autumn-winter, applications may be performed on leaf or leaf-soil. These types of fertilization were the most efficient during growth recovering. When the fertilization occurred in both periods, any type may be used. Although, several pulverizations are nonviable, one or more pulverization with KNO3 can efficiently replace soil fertilization.

Aspectos histoquímicos e morfológicos de grãos de café de diferentes qualidades / Histological and morphological aspects of different grain coffee qualities

Este trabalho teve por objetivo relacionar aspectos histoquímicos e morfológicos de grãos secos de café com a qualidade destes classificadas como bebida mole, dura e rio. Paralelamente a esses estudos, foram realizadas em cada lote de grãos a lixiviação de potássio, a condutividade elétrica e a atividade da polifenol oxidase. Uma maior lixiviação de potássio, com o conseqüente aumento na condutividade elétrica, mostrou ser um forte indicador de danos na membrana e parede celular. Este dano foi confirmado por fotomicrografias em estudos histoquímicos e morfológicos de grãos de café. Estes estudos mostraram que no café bebida mole havia corpos lipídicos globulares bem definidos no interior dos protoplastos. Com a perda da qualidade da bebida para dura e rio, verificou-se que os lipídeos não mais se apresentaram em corpos lipídicos bem definidos, estavam localizados nas regiões periféricas do protoplasto e algumas vezes extravasados no tecido devido à degradação da parede celular.

This research studied the histological and morphological aspects of the dry grain coffee classified as 'mole, 'dura' and 'rio' beverage. Concomitantly to these studies there were realized in each group of grains, potassium lixiviation, electric conductivity and polyphenol oxidase activity. A higher potassium lixiviation with the consequent increase in electric conductivity showed to be a strong indicator of membrane and cell wall damage. This damage was confirmed by histological and morphological studies of coffee grains. These studies showed that coffee beverage 'mole' had well defined lipidic bodies in the interior of protoplasts. During the beverage quality loss to 'dura' and 'rio', it was observed that lipids did not appear in well defined lipidic bodies like 'mole' coffee beverage, were localized in periphery of the protoplasts and sometimes extravased into the tissue due the degradation in cell wall.

Crescimento vegetativo e produção de cafeeiros (Coffea arabica L.) recepados em duas épocas, conduzidos em espaçamentos crescentes / Vegetative growth and yield of coffee plants (Coffea arabica L.) in two different pruning times, conducted at different spacings

O experimento foi instalado na Fazenda Experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais - EPAMIG em Machado, Sul de Minas Gerais, em 1992, com o objetivo de avaliar as conseqüências da redução dos espaçamentos entre as linhas e entre as plantas na linha de plantio sobre a produção e a fenologia do cafeeiro(Coffea arabica L.). O delineamento experimental foi o blocos casualizados - DBC, em um arranjo fatorial 4 x 3 com parcela subdividida, sendo quatro distâncias entre as linhas (2,0; 2,5; 3,0 e 3,5 m) e três distâncias entre as plantas na linha de plantio (0,5; 0,75; 1,0 m), e duas épocas de poda (uma precoce feita logo após a colheita em de julho 2002 e a outra tardia em de janeiro de 2003), totalizando 24 tratamentos com três repetições. Em julho de 2002 e em janeiro de 2003 foi realizada a poda tipo "recepa", na qual foram conduzidas duas brotações por planta. Em agosto de 2004, avaliou-se o crescimento dos componentes vegetativos e a produção das parcelas. Os espaçamentos adotados não influenciaram o crescimento de nenhum dos componentes vegetativos das brotações no período avaliado. Todas as características vegetativas foram influenciadas positivamente pela adoção da poda precoce, assim como a produtividade da primeira colheita realizada após a poda, que foi também influenciada positivamente pela adoção de espaçamentos mais adensados. Os cafeeiros que foram submetidos à poda tardia não produziram, em julho de 2004, como aqueles podados precocemente.

The experiment was established in the Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais - Epamig Experiment Station, located in the city of Machado, south of the Minas Gerais state, Brazil, in the year of 1992, with the objective of evaluating the consequences of the reduction on planting spaces among rows and among plants, upon beans yield and plant phenology (Coffea arabica L.). The experimental design used was a 4x 3 factorial with split plot at four distances between planting rows (2,0; 2,5; 3,0 e 3,5 m) and three distances among plants in the row (0,5; 0,75 e 1,0 m), and two different pruning times (one precociously conducted just after the harvest, on july 2002, and the other latter on january 2003), making a total 24 treatments arranged in randomized blocks with three replicates. In july 2002 and january 2003 a drastic pruning was clone and conducing two sprouts per plant. Vegetative growth and beans yield were evaluated in august 2004. Coffee plant spacing did not affected growth of any of the vegetative components of sprouting, during the evaluated period. All the vegetative characteristics were positively affected by the early pruning procedure, as well as the beans yield of the first harvest after pruning, which also showed to be positively influenced by the adoption of a narrower spacing plant. The coffee plants which were submitted to late prunning, had lancer bean yield in july 2004 as those precociously prunned.