Suppression of Xanthomonas oryzae pv. oryzae biofilm formation by Acacia mangium methanol leaf extract / Supressão de Xanthomonas oryzae pv. oryzae: formação do biofilme oryzae pelo extrato de folhas de metanol de Acacia mangium

Abstract Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), a pathogen responsible for rice bacterial leaf blight, produces biofilm to protect viable Xoo cells from antimicrobial agents. A study was conducted to determine the potency of Acacia mangium methanol (AMMH) leaf extract as a Xoo biofilm inhibitor. Four concentrations (3.13, 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL) of AMMH leaf extract were tested for their ability to inhibit Xoo biofilm formation on a 96-well microtiter plate. The results showed that the negative controls had the highest O.D. values from other treatments, indicating the intense formation of biofilm. This was followed by the positive control (Streptomycin sulfate, 0.2 mg/mL) and AMMH leaf extract at concentration 3.13 mg/mL, which showed no significant differences in their O.D. values (1.96 and 1.57, respectively). All other treatments at concentrations of 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL showed no significant differences in their O.D. values (0.91, 0.79, and 0.53, respectively). For inhibition percentages, treatment with concentration 12.5 mg/mL gave the highest result (81.25%) followed by treatment at concentrations 6.25 and 9.38 mg/mL that showed no significant differences in their inhibition percentage (67.75% and 72.23%, respectively). Concentration 3.13 mg/mL resulted in 44.49% of biofilm inhibition and the positive control resulted in 30.75% of biofilm inhibition. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) analysis of Xoo biofilm inhibition and breakdown showed the presence of non-viable Xoo cells and changes in aggregation size due to increase in AMMH leaf extract concentration. Control slides showed the absence of Xoo dead cells.

Resumo Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), um patogênico responsável pela influência bacteriana na folha do arroz, produz biofilme para proteger células Xoo viáveis de agentes antimicrobianos. Foi conduzido um estudo para determinar a potência do extrato de folha de Acacia mangium methanol (AMMH) como um inibidor de biofilme Xoo. Quatro concentrações (3,13, 6,25, 9,38 e 12,5 mg/mL) de extrato de folha de AMMH foram testadas quanto à sua capacidade de inibir a formação de biofilme Xoo em uma placa de microtitulação de 96 poços. Os resultados mostraram que os controles negativos tiveram o maior valor de OD do que os outros tratamentos, indicando a intensa formação de biofilme. Isso foi seguido do controle positivo (sulfato de estreptomicina, com concentração de 0,2 mg/mL, e extrato de folha de AMMH, com concentração de 3,13 mg/mL), que não apresentou diferenças significativas nos seus valores OD (1,96 e 1,57, respectivamente). Todos os outros tratamentos com concentrações de 6,25, 9,38, e 12,5 mg/mL não tiveram diferenças significativas nos seus valores OD (0,91, 0,79, e 0,53, respectivamente). Para percentagens de inibição, o tratamento com concentração 12,5 mg/mL apresentou o maior resultado (81,25%), seguido do tratamento em concentrações de 6,25 e 9,38 mg/mL, que não mostraram diferenças significativas na sua percentagem de inibição (67,75 e 72,23%, respectivamente). Concentração 3,13 mg/mL resultou em 44,49% de inibição do biofilme, e o controle positivo resultou em 30,75% de inibição do biofilme. Análise por microscopia confocal de leitura a laser de inibição e separação de biofilme Xoo revelou a presença de células Xoo não viáveis e alterações no tamanho da agregação por causa do aumento na concentração de extrato de folha de AMMH. Slides de controle mostraram a ausência de células Xoo mortas.

Suppression of Xanthomonas oryzae pv. oryzae biofilm formation by Acacia mangium methanol leaf extract

Abstract Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), a pathogen responsible for rice bacterial leaf blight, produces biofilm to protect viable Xoo cells from antimicrobial agents. A study was conducted to determine the potency of Acacia mangium methanol (AMMH) leaf extract as a Xoo biofilm inhibitor. Four concentrations (3.13, 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL) of AMMH leaf extract were tested for their ability to inhibit Xoo biofilm formation on a 96-well microtiter plate. The results showed that the negative controls had the highest O.D. values from other treatments, indicating the intense formation of biofilm. This was followed by the positive control (Streptomycin sulfate, 0.2 mg/mL) and AMMH leaf extract at concentration 3.13 mg/mL, which showed no significant differences in their O.D. values (1.96 and 1.57, respectively). All other treatments at concentrations of 6.25, 9.38, and 12.5 mg/mL showed no significant differences in their O.D. values (0.91, 0.79, and 0.53, respectively). For inhibition percentages, treatment with concentration 12.5 mg/mL gave the highest result (81.25%) followed by treatment at concentrations 6.25 and 9.38 mg/mL that showed no significant differences in their inhibition percentage (67.75% and 72.23%, respectively). Concentration 3.13 mg/mL resulted in 44.49% of biofilm inhibition and the positive control resulted in 30.75% of biofilm inhibition. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) analysis of Xoo biofilm inhibition and breakdown showed the presence of non-viable Xoo cells and changes in aggregation size due to increase in AMMH leaf extract concentration. Control slides showed the absence of Xoo dead cells.

Resumo Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), um patogênico responsável pela influência bacteriana na folha do arroz, produz biofilme para proteger células Xoo viáveis de agentes antimicrobianos. Foi conduzido um estudo para determinar a potência do extrato de folha de Acacia mangium methanol (AMMH) como um inibidor de biofilme Xoo. Quatro concentrações (3,13, 6,25, 9,38 e 12,5 mg/mL) de extrato de folha de AMMH foram testadas quanto à sua capacidade de inibir a formação de biofilme Xoo em uma placa de microtitulação de 96 poços. Os resultados mostraram que os controles negativos tiveram o maior valor de OD do que os outros tratamentos, indicando a intensa formação de biofilme. Isso foi seguido do controle positivo (sulfato de estreptomicina, com concentração de 0,2 mg/mL, e extrato de folha de AMMH, com concentração de 3,13 mg/mL), que não apresentou diferenças significativas nos seus valores OD (1,96 e 1,57, respectivamente). Todos os outros tratamentos com concentrações de 6,25, 9,38, e 12,5 mg/mL não tiveram diferenças significativas nos seus valores OD (0,91, 0,79, e 0,53, respectivamente). Para percentagens de inibição, o tratamento com concentração 12,5 mg/mL apresentou o maior resultado (81,25%), seguido do tratamento em concentrações de 6,25 e 9,38 mg/mL, que não mostraram diferenças significativas na sua percentagem de inibição (67,75 e 72,23%, respectivamente). Concentração 3,13 mg/mL resultou em 44,49% de inibição do biofilme, e o controle positivo resultou em 30,75% de inibição do biofilme. Análise por microscopia confocal de leitura a laser de inibição e separação de biofilme Xoo revelou a presença de células Xoo não viáveis e alterações no tamanho da agregação por causa do aumento na concentração de extrato de folha de AMMH. Slides de controle mostraram a ausência de células Xoo mortas.

Water absorption and method improvement concerning electrical conductivity testing of Acacia mangium (Fabaceae) seeds / Absorción de agua y optimización de métodos para medir la conductividad eléctrica en semillas de Acacia mangium (Fabaceae)

Abstract:Acacia is an important forest species of rapid growth whose seeds have tegument dormancy. In this work it was intended to characterize water absorption pattern after seed dormancy break, and to determine the amount of water, container size and the need of breaking the tegument dormancy, as to perform electrical conductivity test in small and large seeds of Acacia mangium (Fabaceae). The seeds were collected from 10, 8 and 6 years old trees established in poor yielding-capacity soils on savannah areas of Roraima, Brazil; seeds were classified in six lots concerning to seed size and tree age. Germination tests (50 seeds and four replications per lot) were carried out on germitest® paper maintained on gerbox at 25 °C. Imbibition was verified by seed weighing at different times (0, 2, 5, 8, 12, 16, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96 and 120 hours). The electrical conductivity test consisted of three experiments, distinguished by the amount of water used and by the container size in which seeds were immersed. Seeds of A. mangium coming from 10 years old trees presented increased germination percent and germination speed than seeds of six-year old trees. Small seeds presented increased in electrical conductivity and water absorption until 120 hours when compared to large seeds. The immersion of seeds of A. mangium in 40 mL of distilled water into 180 mL plastic containers, after dormancy break, it is indicated for the determination of electrical conductivity test. The ratio of electrolytes by seed mass, after 24 hours of immersion in water, turns electrical conductivity test more accurate concerning A. mangium seeds. Rev. Biol. Trop. 64 (4): 1651-1660. Epub 2016 December 01.

Resumen:Acacia es una importante especie forestal de rápido crecimiento cuyas semillas presentan dormancia del tegumento. En este trabajo se caracterizó el patrón de absorción de agua después de la dormancia y se estableció la cantidad de agua, el tamaño del recipiente y la necesidad de ruptura del tegumento para poder medir la conductividad eléctrica en semillas pequeñas y grandes de Acacia mangium (Fabaceae). Las semillas fueron recolectadas de árboles de 6, 8 y 10 años, clasificadas en grandes o pequeñas y agrupadas en seis grupos. Para la prueba de germinación fueron utilizados cuatro repeticiones de 50 semillas de cada grupo, en papel germitest® a 25 °C. La imbibición se verificó con pesajes en los tiempos 0, 2, 5, 8, 12, 16, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96 y 120 horas con semillas colocadas en papel. La prueba de conductividad eléctrica se realizó en tres experimentos diferenciados por la cantidad de agua utilizada y el tamaño del recipiente de inmersión de las semillas. Las semillas de árboles de 10 años de edad tienen un porcentaje de germinación más alto y mayor velocidad de germinación que semillas de árboles de seis años. Las semillas pequeñas tienen una mayor conductividad eléctrica y mayor porcentaje de absorción de agua en comparación con las semillas grandes, hasta 120 horas. La inmersión de semillas en 40 mL de agua destilada en recipientes plásticos de 180 mL, después de la dormancia, esta indicada para la determinación de la conductividad eléctrica. La lectura de electrolitos en semillas, después de 24 horas de inmersión en agua, hace más precisa la prueba de conductividad eléctrica de semillas de A. mangium.

Componentes produtivos do milho sob diferentes manejos de plantas daninhas e arranjos de plantio em sistema agrossilvipastoril / Productive components of maize under different weed management systems and planting arrangements in agrosilvopasture system

O sucesso de um cultivo consorciado esta relacionado com o conhecimento de todos os fatores que afetam o crescimento e produção das espécies. Objetivou-se neste trabalho avaliar a produção de grãos de milho sob diferentes manejos de plantas daninhas e arranjos de plantio em sistema agrossilvipastoril. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram dispostos no esquema de parcelas subdivididas, sendo as parcelas correspondentes aos sistemas de consórcio: eucalipto ou eucalipto junto com acácia consorciada com milho eBrachiaria brizanthacv. 'Marandu' ou B. decumbenscv. 'Basilisk' ou B. brizanthacv. 'Piatã'. Nas subparcelas, alocaram-se os sistemas de manejo de plantas daninhas: atrazine aplicado isoladamente ou mistura em tanque do atrazine com subdose do nicosulfuron. Adicionaram-se duas testemunhas relativas ao milho em monocultivo nos dois sistemas de manejos de plantas daninhas. As espécies florestais foram transplantadas na ocasião da semeadura do milho e das braquiárias, realizada em plantio direto. A aplicação de nicosulfuron em mistura com atrazine promoveu o aumento da altura de plantas e inserção de espigas, sem influenciar na produtividade de grãos de milho. O eucalipto, acácia e as espécies de braquiárias, estabelecidos concomitantemente, não influenciaram na produtividade de milho. A produtividade de grãos de milho é reduzida no sistema agrossilvipastoril em relação ao monocultivo.

The success of an intercropping system is related to the knowledge of all factors that affect their growth and species production. The aim of this study was to evaluate the grain corn production under different weed management systems and planting arrangements in agrosylvopastoral system. The experimental design was a randomized complete block design with three replications. The treatments were arranged in split plots, with the corresponding portions of intercropping systems: eucalyptus or acacia eucalyptus intercropping with maize and Brachiaria brizanthacv. 'Marandu' or B. decumbenscv. 'Basilisk' or Brachiaria brizanthacv. 'Piatã'. In the sub-plots allocated there were systems of weed management: atrazine applied alone or in mixture with atrazine tank with nicosulfuron sub-dose. It was added up two control groups for maize monoculture in both systems of weed management systems. Forest species were transplanted at planting corn time and brachiaria held on till. The application of nicosulfuron and atrazine mixture promoted the increase in plant height and ear insertion without affecting the maize grain yield. Eucalyptus, Acacia and species of Brachiaria, established concomitantly, had no effect on corn yield. The corn grain yield is reduced in agrosylvopastoral system compared to monoculture.

The bird community in naturally regenerating Myracrodruon urundeuva (Anacardiaceae) forest in Southeastern Brazil / Comunidad de aves en un bosque de Myracrodruon urundeuva (Anacardiaceae) en regeneración natural del sureste de Brasil

Conservation and restoration projects involving abandoned cattle pastures pose several challenges. Restoration ecologists recognize that natural restoration is possible, but few species can successfully colonize degraded pastures. The aim of the present study was to evaluate whether land colonized by the tree Myracrodruon urundeuva increase the amount of habitat available for bird communities in Southeastern Brazil. We used fixed point counts within a 50m radius to compare the richness and composition of the bird community inhabiting naturally regenerated M. urundeuva with that an adjacent native forest remnant and a forest restored with planted Acacia spp. We recorded a total of 68 bird species. The M. urundeuva forest was able to provide valuable habitat for bird species, including more forest species, in comparison with the Acacia planting. These results indicate that M. urundeuva is a useful species for the ecological restoration of degraded pasture land.

La conservación y restauración de pastizales abandonados representan diversos retos. Los ecologistas reconocen que la restauración natural es posible, pero algunas especies pueden colonizar con éxito los pastizales degradados. El objetivo de este estudio fue evaluar si una zona de pastos colonizada por M. urundeuva puede aumentar la cantidad de hábitat disponible para las comunidades de aves en el sureste de Brasil. La metodología utilizada fue la de conteo de puntos en un radio de 50m para comparar la riqueza y composición de comunidades de aves en un pastizal regenerado por M. urundeuva con un remanente de bosque nativo y bosque restaurado mediante la plantación de Acacia spp. Se registró un total de 68 especies de aves. El área colonizada por M. urundeuva representa un hábitat importante para las aves, incluyendo especies forestales, en comparación con la plantación de Acacia spp. Estos resultados indican que M. urundeuva es una especie útil para la restauración ecológica de los pastizales degradados.

Descomposición de hojarasca y liberación de nutrientes en plantaciones de Acacia mangium (Mimosaceae) establecidas en suelos degradados de Colombia

Litter decomposition and nutrient release in Acacia mangium plantations established on degraded soils of Colombia. Several factors control the decomposition in terrestrial ecosystems such as humidity, temperature, quality of litter and microbial activity. We investigated the effects of rainfall and soil plowing prior to the establishment of Acacia mangium plantations, using the litterbag technique, during a six month period, in forests plantations in Bajo Cauca region, Colombia. The annual decomposition constants (k) of simple exponential model, oscillated between 1.24 and 1.80, meanwhile k1 y k2 decomposition constants of double exponential model were 0.88-1.81 and 0.58-7.01. At the end of the study, the mean residual dry matter (RDM) was 47% of the initial value for the three sites. We found a slow N, Ca and Mg release pattern from the A. mangium leaf litter, meanwhile, phosphorus (P) showed a dominant immobilization phase, suggesting its low availability in soils. Chemical leaf litter quality parameters (e.g. N and P concentrations, C/N, N/P ratios and phenols content) showed an important influence on decomposition rates. The results of this study indicated that rainfall plays an important role on the decomposition process, but not soil plowing. Rev. Biol. Trop. 59 (1): 113-128. Epub 2011 March 01.

La descomposición de hojarasca en los ecosistemas terrestres está regulada por varios factores, entre ellos, la humedad, temperatura, calidad de la hojarasca y la actividad de los microoganismos. Estudiamos el efecto de la precipitación y el tratamiento de subsolado del suelo previo establecimiento de plantaciones de Acacia mangium, usando la técnica de bolsas de descomposición durante seis meses en plantaciones del Bajo Cauca (Colombia). La constante de descomposición anual (k) del modelo simple exponencial, osciló entre 1.24 y 1.80. Las constantes k1 y k2 del modelo doble exponencial fluctuaron entre 0.88-1.81 y 0.58-7.01. Al final del experimento la materia seca residual promedio (MSR) fue del 47%. Las cantidades residuales de N, Ca y Mg en la hojarasca de A. mangium mostraron un patrón de liberación lento. La evolución del P en la MSR mostró un proceso dominante de inmovilización, dada su baja disponibilidad en el suelo. Algunos parámetros de calidad del sustrato (N, P, C/N, N/P y fenoles) fueron buenos predictores del proceso, así como la precipitación, situación contraria a la del tratamiento de subsolado.

Pelidnota filippiniae Soula, 2009 (Coleoptera: Melolonthidae: Rutelinae): um novo desfolhador de acácia-australiana, Racosperma mangium (Willd.) Pedley (Fabaceae), na Amazônia Oriental, Brasil

Plantations of Australian acacia, Racosperma mangium (Willd.) Pedley (Fabaceae), are option for commercial reforestations in the Amazon. The work aims, for the first time, report and describe injuries caused by Pelidnota filippiniae Soula, 2009 (Coleoptera: Melolonthidae: Rutelinae) in experimental plantation in Dom Eliseu County, Pará State, Brazil. Monthly observations were made from 2006 to 2009. Outbreaks occurred at the beginning of the rainy season, in October and November, in the early years of plantation when were observed different intensities of defoliation. Although significant damages have not been recorded, P. filippiniae has the potential to cause damages to this crop. Monthly monitorings and insect-picking are recommended during this period to avoid further damages.

Plantios de acácia-australiana, Racosperma mangium (Willd.) Pedley (Fabaceae), são opção para reflorestamentos comerciais na Amazônia. O trabalho objetiva, pela primeira vez, reportar e descrever injúrias causadas por Pelidnota filippiniae Soula, 2009 (Coleoptera: Melolonthidae: Rutelinae) em plantio experimental em Dom Eliseu, Pará. Observações mensais foram feitas de 2006 a 2009. A maior incidência ocorreu no início do período chuvoso, em outubro e novembro, nos primeiros anos do plantio, quando diferentes intensidades de desfolha foram observadas. Embora danos significativos não tenham sido constatados, P. filippiniae tem potencial para causar prejuízos à cultura. Recomendam-se monitoramentos mensais nesse período e a catação manual do inseto para evitar maiores danos.

Pelidnota filippiniae Soula, 2009 (Coleoptera: Melolonthidae: Rutelinae): um novo desfolhador de acácia-australiana, Racosperma mangium (Willd) Pedley (Fabaceae), na Amazônia Oriental, Brasil / Pelidnota filippiniae Soula, 2009 (Coleoptera: Melolonthidae: Rutelinae): a new defoliator of Australian wattle, Racosperma mangium (Willd) (Fabaceae), in the eastern Amazon, Brazil

Plantios de acácia-australiana, Racosperma mangium (Willd.) Pedley (Fabaceae), são opção para reflorestamentos comerciais na Amazônia. O trabalho objetiva, pela primeira vez, reportar e descrever injúrias causadas por Pelidnota filippiniae Soula, 2009 (Coleoptera: Melolonthidae: Rutelinae) em plantio experimental em Dom Eliseu, Pará. Observações mensais foram feitas de 2006 a 2009. A maior incidência ocorreu no início do período chuvoso, em outubro e novembro, nos primeiros anos do plantio, quando diferentes intensidades de desfolha foram observadas. Embora danos significativos não tenham sido constatados, P. filippiniae tem potencial para causar prejuízos à cultura. Recomendam-se monitoramentos mensais nesse período e a catação manual do inseto para evitar maiores danos.

Plantations of Australian acacia, Racosperma mangium (Willd.) Pedley (Fabaceae), are option for commercial reforestations in the Amazon. The work aims, for the first time, report and describe injuries caused by Pelidnota filippiniae Soula, 2009 (Coleoptera: Melolonthidae: Rutelinae) in experimental plantation in Dom Eliseu County, Pará State, Brazil. Monthly observations were made from 2006 to 2009. Outbreaks occurred at the beginning of the rainy season, in October and November, in the early years of plantation when were observed different intensities of defoliation. Although significant damages have not been recorded, P. filippiniae has the potential to cause damages to this crop. Monthly monitorings and insect-picking are recommended during this period to avoid further damages.

CAÍDA DE HOJARASCA Y DINÁMICA DE NUTRIENTESEN PLANTACIONES DE Acacia mangium (MIMOSACEAE)DE ANTIOQUIA, COLOMBIA. / Litterfall and Nutrient Dynamics in Acacia mangium (Mimosaceae)Forest Plantations of Antioquia, Colombia

La producción de hojarasca, el retorno y la reabsorción de nutrientes, y la eficiencia en su uso, fueron estudiados durante un año en plantaciones de Acacia mangium estable-cidas en suelos degradados por minería aurífera en la región del Bajo Cauca colom-biano. La producción anual de hojarasca fina fue de 10,4 Mg ha-1 y estuvo dominada por la fracción foliar (54%), seguida del material reproductivo (24%), y en menor pro-porción por otros restos (6%) y hojas de otras especies (1,5%). Los mayores retornos de materia orgánica y nutrientes se presentaron en los sitios clasificados como de calidad alta, en tanto que la práctica de subsolado del suelo, previo establecimiento de las plantaciones, no mostró efectos significativos sobre estos. La hojarasca foliar mostró una concentración alta de N y consecuentemente, dados los altos valores de producción de esta fracción, un retorno potencial alto de N. El P, con baja concentración foliar y un bajo retorno potencial, además de los altos valores de los índices de eficiencia en su uso y de reabsorción foliar, fue el nutriente más limitante. Los altos valores de producción de hojarasca fina y de retorno potencial de nutrientes determinados en este es-tudio, muestran que la especie Acacia mangium tiene un gran potencial para la recupera-ción de áreas degradadas, a partir del restablecimiento de los ciclos biogeoquímicos.

Fine litter production, nutrient return, nutrient resorption, and nutrient use efficiency were studied during one year in Acacia mangium forest plantations in mining gold degraded soils at the Bajo Cauca region of Colombia. Annual fine litter production was estimated at 10.4 Mg ha-1 and it was dominated by the leaf fraction (54%), followed by the reproduc-tive material (24%) and to a lesser proportion by other debris (6%) and other species leaves (1.5%). The highest organic matter and nutrients returns were found on sites classified as high quality. Soil plowing realized previous Acacia mangium planting, did not show any significant effect on organic matter and nutrients returns. A. mangium leaf litter had a high N concentration and consequently, given the high leaf litter production values, it was found a high N return. By the opposite, leaf litter P content and P returns via litter fall were very low. The high values found for P retranslocation and P use efficiency indexes showed that P was the most limiting nutrient for the species. The high values of fine litter production and nutrient return via leaf litter indicate that A. mangium has a great capacity for degraded areas reclamation, as of the restoration of the biogeochemical cycles.