Growth supression of plant pathogenic fungi using bryophite extracts / Supressão de crescimento de fungos patogênicos de plantas usando extratos de briófitas

Chemicals are often used in attempts to control diseases caused by plant pathogenic fungi during food production. However, chemicals can have adverse effects not just on food, but they also remain active for a long time within ecosystems, and thus are not environmentally friendly. Therefore,development of bio-treatment and avoiding use of chemicals are urgently needed. With the aim of studying and developing new environmentally-friendly treatments, we tested extracts from selected bryophyte species(Porella platyphylla, Cinclidotus fontinaloides and Anomodon viticulosus) on five plant pathogenic fungi under controlled conditions. The fungi (Botryosphaeria dothidea, Phomopsis viticola, Calosphaeria sp., Colletotrichum acutatum and Monilinia laxa) were selected based on common diseases they cause on fruits and grapevine. They were isolated in cultures and treated with bryophyte extracts. Bryophyte extracts were shown to be effective in suppression of certain plant pathogenic fungi growth and to have a huge potential in development of novel biotechnological treatments and biofungicides. The best results were achieved in inhibition of B. dothidea, P. viticola and Calosphaeria sp.

Fungos fitopatogênicos são controlados com produtos químicos para combater doenças causadas por eles durante a produção de alimentos. Tais produtos são ruins não apenas para a alimentação, mas também podem permanecer por muito tempo nos ecossistemas, portanto, não são ecologicamente corretos. Desta forma, os biotratamentos e a prevenção de usos químicos são urgentemente necessários no futuro próximo. Com o objetivo de estudar e desenvolver nova alternative decontrole de doenças de plantas, testamos os extratos de espécies de briófitas selecionadas (Porella platyphylla, Cinclidotus fontinaloides e Anomodon viticulosus) em cinco fungos fitopatogênicos (Botryosphaeria dothidea, Phomopsis viticola, Calosphaeria sp., Colletotrichum acutatum e Monilinia laxa) em condição controlada. Estes fungos, selecionados com base nas doenças que causam em frutos e videiras, foram isolados em culturas puras e tratados com os respectivos extratos de briófitas. Os extratos de briófitas demonstraram ser eficazes na supressão de certos fungos fitopatogênicos e têm um enorme potencial no desenvolvimento de novos biofungicidas e tratamentos biotecnológicos. Os mais interessantes resultados foram obtidos na inibição de B. dothidea, P. viticola eCalosphaeria sp.

Analysis on genetic diversity of 51 Grape germplasm resources / Análise da diversidade genética da videira 51

ABSTRACT: The objective of this study is to research the genetic diversity of the ' Zuijinxiang ' grape and its mutant breeding F1 plants, we screened the excellent mutant plants with potential breeding value. 50 mutated single plants obtained from 137Cs-γ irradiated 'Zuijinxiang' grape seeds were used as research objects, and SCoT molecular marker technology was used for genetic diversity and variation analysis, and clustering research was carried out. The results showed that: (1) 36 SCoT primers produced abundant polymorphisms, and the amplification results showed obvious bright bands, and the amplification efficiency and polymorphism rate were 100%. (2) A total of 221 bands were amplified by 36 primers, of which 175 were rich in polymorphism, the average polymorphic percentage was 80.3%, and the average genetic similarity coefficient was 0.916. (3) The number of observed alleles (Na) ranged from 4 to 8, with an average of 6.1389; the number of effective alleles (Ne) ranged from 1.2772 to 5.6322 with an average of 3.5968; the desired heterozygosity (He) The range is from 0.2192 to 0.8344, the average is 0.6965; the observed heterozygosity (Ho) ranges from 0.1656 to 0.7808 with an average of 0.3035; the Nei's gene diversity index (H) ranges from 0.2170 to 0.8224 with an average of 0.6863; Shannon-Wiener The index (I) ranges from 0.5186 to 1.8597 with an average of 1.4517. (4) UPGMA clustering of 51 materials showed that the test materials could be divided into three groups when the genetic distance was 0.856. The experiment shows that the genetic diversity of the 'Zuijinxiang' radiation variation germplasm resources is rich. In addition, SCoT molecular marker technology can distinguish the materials with close genetic distance, and can be used for early identification techniques of grape mutant materials. This study provides a theoretical basis for the development of excellent mutant germplasm of 'Zuijinxiang' grapes.

RESUMO: O objetivo deste estudo é investigar a diversidade genética da uva 'Zuijinxiang' e de suas plantas F1 reprodutoras mutantes. Foram selecionadas as melhores plantas mutantes com potencial e valor genético. Utilizaram-se como objeto de pesquisa 50 plantas individuais mutantes obtidas de sementes de uva irradiadas com 137Cs-γ 'Zuijinxiang', e a tecnologia de marcadores moleculares SCoT para análise de diversidade genética e variação, e foi realizada uma pesquisa de agrupamento. Os resultados mostraram que: (1) 36 iniciadores de SCoT produziram polimorfismos abundantes, e os resultados de amplificação mostraram bandas claras óbvias, e a eficiência de amplificação e taxa de polimorfismo foram de 100%. (2) Um total de 221 bandas foi amplificado por 36 iniciadores, dos quais 175 eram ricos em polimorfismo, a porcentagem polimórfica média foi de 80,3% e o coeficiente médio de similaridade genética foi de 0,916. (3) O número de alelos observados (Na) variou de 4 a 8, com uma média de 6,1389; o número de alelos efetivos (Ne) variou de 1,2772 a 5,6322 com uma média de 3,5968; a heterozigosidade desejada (He), o intervalo é de 0,2192 a 0,8344, a média é de 0,6965; a heterozigosidade observada (Ho) varia de 0,1656 a 0,7808 com uma média de 0,3035; o índice de diversidade genética (H) de Nei varia de 0,2170 a 0,8224 com uma média de 0,6863; Shannon-Wiener o índice (I) varia de 0,5186 a 1,8597 com uma média de 1,4517. (4) O agrupamento de 51 materiais da UPGMA mostrou que os materiais de teste poderiam ser divididos em três grupos quando a distância genética era de 0,856. O experimento mostra que a diversidade genética dos recursos de germoplasma de variação de radiação "Zuijinxiang" é rica. Além disso, a tecnologia de marcadores moleculares da SCoT pode distinguir os materiais com uma distância genética próxima, e pode ser usada para técnicas de identificação precoce de materiais mutantes da uva. Este estudo fornece uma base teórica para o desenvolvimento de germoplasma mutante excelente de uvas "Zuijinxiang".

Necessidades térmicas de videiras na região da Campanha do Rio Grande do Sul - Brasil / Thermal requirement of vines in the Rio Grande do Sul region Campaign - Brazil

A vitivinicultura, reconhecida por sua importância econômica e social no Rio Grande do Sul, tem ampliado sua fronteira de produção para a região da Campanha. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar o comportamento fenológico, bem como a necessidade térmica em graus-dia e a necessidade em dias, de cultivares de uvas finas destinadas à produção de vinhos, quando cultivadas na região da Campanha, local de recente introdução da espécie com caráter econômico. Os dados utilizados foram coletados em um vinhedo comercial, localizado no município de Dom Pedrito - RS, Brasil, durante as safras de 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012. Foram utilizadas as cultivares, 'Cabernet Sauvignon', 'Tannat', 'Tempranillo', 'Merlot', 'Gewurztraminer', 'Sauvignon Blanc' e 'Chardonnay'. Os resultados demonstram que as cultivares respondem de forma diferente quanto à necessidade térmica, em Graus-dia (GD), e à necessidade em dias para completar o ciclo, necessitando, em média, respectivamente, 2084 GD e 174 dias para a 'Cabernet Sauvignon', 1937 GD e 166 dias para 'Tempranillo', 1893 GD e 161dias para a 'Merlot', 1793 GD e 156 dias para 'Tannat', 1759 GD e 147 dias para a 'Sauvignon Blanc', 1689 GD e 152 dias para a 'Chardonnay' e 1606 GD e 145 dias para a 'Gewurztraminer'. A maior necessidade térmica é na fase de desenvolvimento do fruto e maturação do fruto e a menor necessidade, na fase de floração.

The vitiviniculture, recognized for its economic and social importance in Rio Grande do Sul, has increased its production in the frontier of campaign region. The present study aimed to evaluate the phenological behavior, as well as the need for thermal degree-days and the need in days of cultivars of fine grapes intended for production wine, when cultivated in the campaign, local recent in the introduction of this species of economic nature. Data were collected in a commercial vineyard located in Dom Pedrito - RS, Brazil, during the growing seasons of 2007/2008, 2008/2009, 2009/2010, 2010/11 and 2011/12. The species cultivated were, 'Cabernet Sauvignon', 'Tannat', 'Tempranillo', 'Merlot', 'Gewurztraminer', 'Sauvignon Blanc' and 'Chardonnay'. The results demonstrated that cultivars responds differently to the need for thermal days to complete the cycle, requiring on average 2084 and 174 respectively for Cabernet Sauvignon, 1937 and 166 for 'Tempranillo', 161 and 1893 to 'Merlot', and 156 to 1793 for 'Tannat', and 147 to 1759 for 'Sauvignon Blanc', and 152 to 1689 for 'Chardonnay' and 145 to 1606 for 'Gewurztraminer'. The greatest need regarding thermal necessities is to fruit development and ripening and less need to flowering stage.

Hepatoprotective, cardioprotective, and renal-protective effects of organic and conventional grapevine leaf extracts (Vitis labrusca var. Bordo) on Wistar rat tissues

The purpose of this study was to evaluate the beneficial effects of organic and conventional grapevine (Vitis labrusca L.) leaf extracts in reducing hydrogen peroxide-induced stress in the liver, heart and kidney of Wistar rats by measuring lipids and proteins damages (carbonyl assay), as well as the activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase and catalase. The preincubation with 5 mg/mL of organic and conventional grapevine (Vitis labrusca L.) leaf extracts prevented both lipids and proteins oxidative damages in all tissues analyzed. The organic leaf extract was able to restore superoxide dismutase (kidney and liver) and catalase (heart) activities, which were modified by the treatment with H2O2. The conventional extract was able to restore only the catalase activity in liver and heart tissues. The beneficial effects of the V labrusca leaf extract shown in this study could probably be important for formulating dietary supplements, as well as for developing new ingredients with improved antioxidant properties from other plant sources.

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos benéficos de extratos de folhas de videira (Vitis labrusca L.) orgânicas e convencionais em reduzir o dano gerado pelo peróxido de hidrogênio no fígado, coração e rim de ratos Wistar, pela medida de danos a lipídios e a proteínas (Ensaio Carbonyl), como também a modulação sob a atividade das enzimas antioxi-dantes superoxido dismutase e catalase. A pré-incubação com 5 mg/mL de extratos de folhas de videira (Vitis labrusca L.) orgânicas e convencionais previnem ambos danos oxidativos a lipídios e proteínas em todos os tecidos analisados. O extrato de folha orgânica foi capaz de restabelecer a atividade das enzimas superóxido dismutase (rim e fígado) e catalase (coração), as quais foram modificadas pelo tratamento com peróxido de hidrogênio. O extrato convencional foi capaz de restabelecer apenas a enzima catalase no fígado e no coração. Os efeitos do extrato da folha V. labrusca mostrados neste estudo, provavelmente, poderiam ser importantes para a formulação de suplementos dietéticos, bem como para o desenvolvimento de novos ingredientes com propriedades antioxidantes provenientes de outras plantas.

Organic production of red wine grapes under plastic cover in subtropical region of Brazil / Produção orgânica de uvas para vinho tinto sob cobertura plástica em região subtropical do Brasil

A trial was carried out aiming to evaluate the development and yield of red wine grapevines under plastic cover in an organic production system in Guarapuava, the Central-Southern region of Paraná State, Brazil. The experimental design was in a randomized blocks, in a 5x2 factorial arrangement (cultivars x rootstocks), with five red wine vine cultivars (Merlot, Malbec, Carbenet Sauvignon, Ives and Early Isabella) and two rootstocks (Paulsen 1103 e VR 043-43). The grafted grapevines were planted in September of 2005 and the evaluations carried out for the three first productive cycles (2006/2007, 2007/2008, 2008/2009). The following variables were evaluated: phenological growth stages, number of clusters, average cluster weight, total yield, total soluble solids content and fresh weight of pruning material. The cultivation of wine grapevines in an organic system under plastic cover demonstrated viability, inhibiting the incidence of diseases and reducing the needs of control. The most limiting factor was the damage caused by wasps and bees that decreased cluster harvest. Despite this problem, between tested grapevine cultivars, the Early Isabella was the most productive in all years, while Malbec was also outstanding in the first cycle. VR 043-43 hybrid could be a suitable rootstock for red wine production in areas infested by 'Perola da Terra' scale insects (Eurhizococcus brasiliensis).

Um experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar o desenvolvimento e produtividade de uvas para vinho tinto sob cobertura plástica, em sistema orgânico, em Guarapuava, região centro-sul do estado do Paraná, Brasil. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 5x2 (cultivares x porta-enxertos), com cinco cultivares de vinho tinto (Merlot, Malbec, Cabernet Sauvignon, Bordô e Isabel Precoce) e dois porta-enxertos (Paulsen 1103e VR 043-43). As videiras enxertadas foram plantadas em setembro de 2005 e as avaliações foram conduzidas nos três primeiros ciclos produtivos (2006/2007, 2007/2008, 2009/2009). Foram avaliadas as seguintes variáveis: estádios fenológicos, número de cachos, massa média dos cachos, produtividade, teor de sólidos solúveis totais e massa fresca do material de poda. O cultivo de videiras para vinificação em sistema orgânico sob cobertura plástica demonstrou ser viável, inibindo a incidência de doenças e reduzindo a necessidade de controle. O fator mais limitante foi o ataque de vespas e abelhas que severamente reduziram a colheita de cachos. Apesar desse problema, entre as cultivares de videira testadas, a Isabel Precoce foi a mais produtiva em todos os anos, enquanto a 'Malbec' foi também superior no primeiro ciclo. O híbrido 'VR 043-43' poderia ser um porta-enxerto adequado para a produção de uvas para vinho tinto em áreas infestadas com pérola-da-terra (Eurhizococcus brasiliensis).