Aluminum accumulation in two Pfaffia glomerata genotypes and its growth effects / Acumulação de alumínio em dois genótipos de Pfaffia glomerata e seus efeitos no crescimento

Aluminum (Al) toxicity is a limiting factor for crop production in acid soils, which cover approximately 60% of the Brazilian territory. This study aimed to evaluate the effects of Al on growth and tissue Al concentration of two Pfaffia glomerata accessions (BRA and JB/UFSM). Plantlets were grown in a hydroponic system with five Al concentrations (0, 50, 100, 150 and 200mg L-1) for 7 days. Most of the evaluated parameters presented significant interaction between both P. glomerata accessions and Al levels in nutrient solution and, in general, Al treatments negatively affected plant growth, especially roots. Moreover, BRA accession showed higher Al accumulation in its tissues than JB/UFSM and, consequently in BRA accession the growth was impaired substantially. Furthermore, the results suggest that, between P. glomerata accessions studied, BRA is less appropriated for medicinal uses when grown in soils with high Al levels, due to the higher accumulation of tissue Al content. .

A toxidez do alumínio (Al) é um fator limitante da produção agrícola em solos ácidos, os quais cobrem cerca de 60% do território Brasileiro. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do Al no crescimento e na concentração de Al nos tecidos de dois acessos de Pfaffia glomerata (BRA e JB/UFSM). As plantas foram cultivadas em sistema hidropônico, contendo cinco concentrações de Al (0, 50, 100, 150 e 200mg L-1) por 7 dias. Para a maioria dos parâmetros avaliados, houve interação significativa entre os dois acessos de P. glomerata e as concentrações de Al, sendo que, de modo geral, os tratamentos com Al afetaram negativamente o crescimento das plantas, especialmente as raízes. Além disso, o acesso BRA acumulou mais Al nos tecidos que o acesso JB/UFSM e, consequentemente, os parâmetros de crescimento foram afetados mais significativamente naquele acesso. Portanto, nossos resultados sugerem que, entre os acessos de P. glomerata estudados, BRA é menos indicado para usos medicinais quando cultivado em solos com altos níveis de Al, por acumular mais Al em seus tecidos.

Plasma ion levels of freshwater and marine/estuarine teleosts from Southern Brazil

The purpose of this study was to investigate Na+, Cl-, K+, Ca2+, and Mg2+ levels in the plasma of freshwater and marine/estuarine teleosts collected at different salinities (0 to 34) from the estuarine and freshwater portions of the São Gonçalo channel in Southern Brazil. Any relationship between plasma ion levels and salinity and the capacity of ionic regulation of teleosts found at three or more different salinities (Genidens barbus and Micropogonias furnieri) was also investigated. Results showed no relationship between plasma ion levels and salinity when considering all species together, but the two species collected from three or more different salinities showed a significant positive relationship between plasma ion levels and salinity, indicating that G. barbus and M. furnieri have a high capacity to regulate plasma ion levels at both low and high salinities.

A proposta deste estudo foi investigar os níveis de Na+, Cl-, K+, Ca2+, and Mg2+ no plasma de teleósteos de água doce e marinhos/estuarinos coletados em diferentes salinidades (0 a 34) nas porções de água doce e estuarinas do Canal São Gonçalo, sul do Brasil. Uma possível relação entre os níveis iônicos plasmáticos e a salinidade também foi investigada bem como a capacidade de regulação iônica dos teleósteos coletados em três ou mais salinidades (Genidens barbus e Micropogonias furnieri). Os resultados mostraram que não houve relação entre os níveis iônicos no plasma com a salinidade quando considerando todas as espécies juntas, mas as duas espécies coletadas em três ou mais salinidades mostraram uma relação significativamente positiva entre níveis iônicos no plasma e salinidade, mostrando que G. barbus e M. furnieri apresentaram uma grande capacidade para regular os íons do plasma em baixas e altas salinidades.

Morphometric parameters comparisons of the digestive tract of four teleosts with different feeding habits / Comparações de parâmetros morfométricos do trato digestório de quatro teleósteos com diferentes hábitos alimentares

The present study compared some morphometric parameters of the digestive tract of four teleosts with different feeding habits: traira (Hoplias malabaricus, carnivore), silver catfish (Rhamdia quelen, omnivore), hassar (Hoplosternum littorale, omnivore), and grass carp (Ctenopharyngodon idella, herbivore). The digestive tract was removed from fish collected from nature and fixed for some morphometric analyses, such as: intestinal quotient, intestinal area quotient, vilosity height, digestive somatic index, and hepatosomatic index. Grass carp showed the highest values of intestinal quotient and height vilosity. On the other hand, the intestinal area quotient was higher in traira than in the other species. The intestinal quotient can be used to estimate the feeding habit, and the intestinal area quotient, vilosity height and the relationships between digestive tract length and fish weight or digestive tract weight can provide important additional information to analyze the feeding habits.

O presente estudo comparou alguns parâmetros morfométricos do trato digestório de quatro teleósteos com diferentes hábitos alimentares: traira (Hoplias malabaricus, carnivoro), jundiá (Rhamdia quelen, omnivoro), tamoatá (Hoplosternum littorale, omnivoro) e carpa capim (Ctenopharyngodon idella, herbivoro). O trato digestório foi removido dos peixes coletados da natureza e em seguida fixado para algumas análises morfométricas, tais como: quociente intestinal, quociente da área intestinal, altura da vilosidade, índice digestivo somático e índice hepatossomático. Os maiores valores para o quociente intestinal e a altura das vilosidades foram encontrados em carpa capim. Por outro lado, o quociente da área intestinal foi maior na traira do que nas outras espécies. O quociente intestinal pode ser utilizado para estimar o hábito alimentar, e o quociente da área intestinal, a altura da vilosidade e as relações entre o comprimento do trato digestório e o peso do peixe ou peso do trato digestório podem fornecer importantes informações adicionais para analisar o hábito alimentar.

Crescimento in vitro de plântulas de batata em diferentes doses de cádmio / In vitro growth of potato plantlets in different doses of cadmium

Devido, principalmente, às ações antropogênicas, tais como industrialização e uso de insumos na agricultura, os níveis de cádmio têm aumentado em muitos solos agrícolas. O presente trabalho objetivou caracterizar o efeito desse metal no crescimento in vitro de duas cultivares de batata, 'Asterix' e 'Macaca'. Segmentos nodais de plantas previamente estabelecidas in vitro foram submetidos a doses de cádmio de 0 (controle), 100, 200, 300, 400 e 500µM em meio de cultivo MS. Avaliou-se o número de raízes aos 15 dias após a inoculação (DAI) dos explantes, o comprimento das raízes e da parte aérea, o número de segmentos nodais e de folhas e a matéria fresca e seca das raízes e da parte aérea aos 22DAI. O cádmio afetou negativamente o crescimento das duas cultivares de batata, demonstrando que ambas são sensíveis a esse metal.

Levels of cadmium have been increasing in many agricultural soils mainly due to the anthropogenic actions, such as industrialization and use of inputs in the agriculture. The present research aimed at characterizing the effect of this metal on in vitro growth of two potato cultivars, 'Asterix' and 'Macaca'. Nodal segments of plants previously in vitro established were submitted to cadmium concentration of 0 (control), 100, 200, 300, 400 and 500µM in MS. Number of roots was evaluated at 15 days after inoculation (DAI) of the explants, and root and shoot length, number of nodal segments and leaves, and fresh and dry mass of roots and shoot were evaluated at 22DAI. Cadmium negatively affected the growth of the two potato cultivars, demonstrating that both are sensible to this metal.

Dissolved oxygen and ammonia levels in water that affect plasma ionic content and gallbladder bile in silver catfish / Níveis de oxigênio dissolvido e amônia na água afetam o conteúdo iônico do plasma e da bile vesicular em jundiá

Ionic contents (Na+, K+ and Cl-) of plasma and gallbladder bile (GB) of juveniles silver catfish, Rhamdia quelen (156.1±0.2g, 28.2±0.3cm), were determined in three different times (0, 6 and 24h) after exposure to: a) control or high dissolved oxygen (DO = 6.5mg L-1) + low NH3 (0.03mg L-1); b) low DO (3.5mg L-1) + low NH3; c) high DO + high NH3 (0.1mg L-1); and d) low DO + high NH3. High waterborne NH3 or low DO levels increased plasma and GB ion levels. These parameters might have followed different mechanisms to affect osmoregulation since a synergic effect of these variables was detected.

O conteúdo iônico (Na+, K+ e Cl-) do plasma e da bile vesicular (BV) de juvenis de jundiá, Rhamdia quelen (156,1±0,2g, 28,2±0,3cm), foi determinado em três diferentes tempos (0, 6 e 24h) após exposição a: a) controle ou alto oxigênio dissolvido (OD = 6,5mg L-1) + baixa NH3 (0,03mg L-1); b) baixo OD (3,5mg L-1) + baixa NH3; c) alto OD + alta NH3 (0,1mg L-1); e baixo OD + alta NH3 . Alta concentração de amônia ou baixo oxigênio dissolvido na água aumentaram os níveis iônicos no plasma e na BV. Aparentemente, os efeitos osmorregulatórios desses parâmetros podem estar relacionados a mecanismos distintos, pois foi detectado efeito sinérgico sobre essa alteração osmorregulatória.

Micronutrient concentration in potato clones with distinct physiological sensitivity to Al stress / Concentração de micronutrientes em clones de batata com distinta sensibilidade fisiológica ao estresse de alumínio

The objective of this study was to evaluate the effects of aluminum (Al) on the zinc (Zn), manganese (Mn), iron (Fe) and copper (Cu) concentrations in four potato clones (Macaca and Dakota Rose: both Al-sensitive clones; and SMIC148-A and Solanum microdontum: both Al-tolerant-clones), grown in a nutrient solution (pH 4.00) with 0, 50, 100, 150 and 200mg Al L-1. Root Zn and Fe concentrations decreased linearly with the increase of Al levels in Macaca, SMIC148-A and Dakota Rose and increased linearly in S. microdontum. Shoot Zn concentration showed a quadratic relationship with Al in S. microdontum and SMIC148-A, but a curvilinear response in Dakota Rose. Shoot Fe concentration showed a quadratic relationship with Al in S. microdontum, SMIC148-A and Dakota Rose. Root Mn concentration decreased linearly in Macaca and SMIC148-A, and increased linearly in S. microdontum with Al levels. Mn concentration showed a quadratic relationship with Al in roots of Dakota Rose and in shoot of SMIC148-A, and increased curvilinearly with Al levels in shoot of Dakota Rose. In shoot, there was no alteration in Zn, Fe and Mn in Macaca and Mn concentration in S. microdontum. Roots and shoot Cu concentration increased linearly in Dakota Rose, and showed quadratic relationship with Al in Macaca. Roots Cu concentration showed a quadratic relationship with Al levels in S. microdontum and SMIC148-A. Shoot Cu concentration increased linearly in S. microdontum, and decreased linearly in SMIC148-A. Therefore, the excessive Al accumulation affected the uptake and distribution of Zn, Fe, Mn and Cu in roots and shoot of potato clones.The response of shoot Cu concentration to Al was less altered in the Al-tolerant clones than was in Al-sensitive clones. Aluminum tolerance in S. microdontum may be connected with greater levels of Zn, Fe and Mn in the roots.

O objetivo deste estudo foi caracterizar o efeito do alumínio (Al) na concentração de zinco (Zn), manganês (Mn), ferro (Fe) e cobre (Cu) em quatro clones de batata (Macaca e Dakota Rose: sensíveis ao Al; e SMIC148-A e Solanum microdontum: tolerantes ao Al) crescendo em solução nutritiva (pH 4,0) com 0, 50, 100, 150 e 200mg Al L-1. A concentração de Zn e Fe em raízes diminuiu linearmente com o aumento dos níveis de Al nos clones Macaca, SMIC148-A e Dakota Rose e aumentou linearmente em S. microdontum. Na parte aérea, a concentração de Zn mostrou resposta quadrática ao Al em S. microdontum e SMIC148-A, enquanto no clone Dakota Rose houve uma resposta cúbica. Nos clones S. microdontum, SMIC148-A e Dakota Rose, a concentração de Fe mostrou resposta quadrática ao Al. A concentração de Mn em raízes diminuiu linearmente em relação ao Al nos clones Macaca e SMIC148-A e aumentou linearmente em S. microdontum. Para Dakota Rose e SMIC148-A, a concentração de Mn mostrou uma resposta quadrática em relação ao Al em raízes e parte aérea. A concentração de Mn na parte aérea aumentou de forma cúbica com os níveis de Al no clone Dakota Rose. Na parte aérea, não houve alteração na concentração de Zn e Fe na Macaca e de Mn nos clones Macaca e S. microdontum. Em raízes e na parte aérea, a concentração de Cu aumentou linearmente no clone Dakota Rose e mostrou resposta quadrática no clone Macaca. A concentração de Cu mostrou resposta quadrática com os níveis de Al em raízes dos clones S. microdontum e SMIC148-A. Na parte aérea, a concentração de Cu aumentou linearmente no clone S. microdontum e diminuiu linearmente no clone SMIC148-A com o aumento nos níveis de Al. Portanto, a acumulação excessiva de Al afetou negativamente a absorção e a distribuição de Zn, Fe, Mn e Cu nas raízes e na parte aérea dos clones de batata. A resposta da concentração de Cu na parte aérea ao Al foi menos alterada nos clones Al-tolerantes que naqueles Al-sensíveis. A tolerância ao...

Presence of multiple acid phosphatases activity in seedlings of cucumber, radish and rocket salad

Acid phosphatases (3.1.3.2) are a group of enzymes widely distributed in nature, which catalyze the hydrolysis of a variety of phosphate esters in the pH range of 4-6. We confirmed the presence of acid phosphatases in seedlings of cucumber (Cucumis sativus), radish (Raphanus sativus) and rocket salad (Eruca vesicaria) under different assay conditions using a rapid and simple preparation. The results showed that the optimum pH and temperature used for all species were close to 5.5 and 35°C, respectively. The enzyme was inhibited by molybdate, fluoride, azide, levamisole, orthovanadate, Zn2+ and Cu2+. Suramin had no effect on enzyme activity. The acid phosphatase from cucumber, radish and rocket salad hydrolyzed a wide variety of phosphate esters and the highest activity was observed with PPi, ATP and GTP. These results demonstrate that the enzyme investigated in this study is different from well known ester phosphate cleaving plant enzymes (apyrase and inorganic pyrophosphatases) and this preparation could be a useful tool to future toxicological studies and to study initially all isoforms of acid phosphatase.

As fosfatases ácidas (3.1.3.2) são um grupo de enzimas amplamente distribuídas na natureza, as quais catalisam a hidrólise de uma variedade de ésteres de fosfato com uma variação de pH entre quatro e seis. Foi confirmada a presença de fosfatases ácidas em plântulas de pepino (Cucumis sativus), rabanete (Raphanus sativus) e rúcula (Eruca vesicaria) sob diferentes condições de ensaio usando uma preparação rápida e simples. Os resultados mostraram que o pH e a temperatura ótimos para todas as espécies foram 5,5 e 35°C, respectivamente. A enzima foi inibida por molibdato, fluoreto, azida, levamisole, ortovanadato, Zn2+ e Cu2+. O inibidor suramim não afetou a atividade enzimática. As fosfatases ácidas de pepino, rabanete e rúcula hidrolisaram uma ampla variedade de ésteres de fosfato e a maior atividade foi observada com PPi, ATP e GTP para pepino e rabanete e PPi, frutose-6-fosfato e GTP para rúcula. Esses resultados demonstraram que a enzima investigada neste estudo é diferente das conhecidas enzimas de plantas que clivam ésteres de fosfato (apirase e pirofosfatases inorgânicas). Desse modo, esta preparação pode ser uma ferramenta útil para futuros estudos toxicológicos e para se estudar inicialmente todas as isoformas das fosfatases ácidas.