Exploring Durable Genetic Resistance against Leaf Rust through Phenotypic Characterization and Lr34Linked STS Marker in Wheat Germplasm / Explorando a resistência genética duradoura contra a ferrugem da folha através da caracterização fenotípica e do STS marker relacionado ao (GENE) LR34 do germoplasma do trigo

Present study was aimed to screening the population of 25 wheat genotypes from Baluchistan region of Pakistan along with five commercial cultivars for leaf rust adult plant resistance (APR) through gene postulation using natural inoculation of Puccinia triticina Erikss local pathotype. Infection severity was recorded on scale in comparison with susceptible control "Morroco" cultivar. On the basis of phenotypic score, seven accessions and four varieties (Zardana-89, Sariab-92, Zarlashta-99 and Raskoh-05) with AUDPC values up to 20% were characterized as resistant genotypes. Coefficient of infection (CI) score ranged from 0-10 for some accessions and cultivars showing high level of adult plant resistance. Furthermore, bi-allelic STS marker csLV34 having close linkage with Lr34 (0.4cM). This marker amplified one gene specific allele of 150bp in 21 genotypes, including 19 accessions and two commercial varieties (Sariab-92 and Zarghoon-79) which confirmed presence of Lr34 gene conferring adult plant resistance against leaf rust. The rust pathogenicity scale varied for accessions from resistant to moderately susceptible. However, beside Lr34, phenotypic gene postulation, in combination with marker assisted selection for leaf rust resistance, has revealed presence of some other unknown resistance genes in local wheat germplasm which signified its use in wheat improvement programs both locally and abroad.

O presente estudo teve como objetivo a triagem da população de 25 genótipos de trigo do Baluchistão, região do Paquistão, juntamente com cinco cultivares comerciais para o estudo da resistência à ferrugem da folha em plantas adultas (leaf rust adult plant resistance, APR, em inglês) através da postulação gênica usando a inoculação natural do patótipo local da Puccinia triticina Erikks. A gravidade da infecção foi registrada na escala em comparação ao cultivar de controle suscetível "Morroco". Com base na pontuação fenotípica, sete acessões e quatro variedades (Zardana-89, Sariab-92, Zarlashta-99 and Raskoh-05) com valores de AUDPC (area under the disease progress curve, em inglês) até 20% foram caracterizados como genótipos resistentes. A pontuação do coeficiente de infecção (CI) variou no intervalo de 0-10 para algumas acessões e cultivares evidenciando uma elevada resistência nas plantas adultas. Além disso, o STS marker para o csLV34 bi-alélico demonstrou uma ligação estreita com o Lr34 (0.4cM). Este marcador amplificou um alelo específico do gene do 150bp em 21 genótipos, incluindo 19 acessões e duas variedades comerciais (Sariab-92 and Zarghoon-79) o que confirmou a presença do gene Lr34 conferindo resistência às plantas adultas contra a ferrugem da folha. A escala de patogenicidade da ferrugem para as acessões de resistente a moderadamente suscetível. Contudo, além do Lr34, a postulação gênica fenotípica, em combinação com a seleção auxiliada (ou assistida) por marcadores para a resistência da ferrugem da folha, revelou a presença de outros genes resistentes desconhecidos no germoplasma do trigo local o que justifica a sua utilização em programas de melhoramento do trigo tanto a nível local quanto a nível internacional.

Assays for the in vitro establishment of Swietenia macrophylla and Cedrela odorata / Ensayos para el establecimiento in vitro de Swietenia macrophyllay Cedrela odorata

Recalcitrance and contamination in Mahogany (Swietenia macrophylla King) and Spanish cedar (Cedrela odorata L.) stem tissues are the main causes of its ineffective in vitro propagation. The objectives of this research were: a) to evaluate sodium hypochlorite (NaOCl) and plant preservative mixture (PPM®) as surface disinfectants and/or added to the culture medium for the in vitro establishment of nodal explants taken from 10-year-old Mahogany and Spanish cedar plants, and b) to evaluate the in vitro response of such explants treated with N6-benzylaminopurine (BAP) (0, 2.2, 4.4, 8.8, 17.7 μM), silver nitrate (AgNO3) (0, 3 mg l-1), activated charcoal (0, 1 g l-1) and vented caps. All the experiments were arranged in a completely randomized design. The NaOCl at 15%, for 20 min, as a surface sterilization or PPM® at 2 ml l-1 into the culture medium, were the best treatments to reduce contamination for both species. For Mahogany explants, BAP at 17.7 μM resulted in higher percentages of bud breaks than Spanish cedar (64% and 25%, respectively). Leaves on elongated shoots dropped off by 20 days after starting the explants in culture and neither the activated charcoal nor the AgNO3 alone or combined prevented leaf abscission. The AgNO3 decreased contamination, but also increased leaf abscission. Bud breaks was two-fold higher for nodal explants established in vessels with vented caps than with normal caps. Mahogany nodal explants were easier to surface sterilize and more buds broke from BAP treated explants than Spanish cedar treated explants in the in vitro establishment.

La contaminación y la recalcitrancia de tejidos de tallo de Caoba (Swietenia macrophylla King) y Cedro español (Cedrela odorata L.) son las causas principales de su inefectiva micro-propagación. Los objetivos de la investigación fueron: a) evaluar el hipoclorito de sodio (NaClO) y una mezcal preservadora de plantas (PPM®) como desinfectantes superficiales y/o agregados al medio de cultivo para el establecimiento in vitro de explantes nodales de Caoba y Cedro español de 10 años de edad; b) evaluar la respuesta in vitro de tales explantes tratados con N6-benzylaminopurine (BAP) (0, 2.2, 4.4, 8.8, 17.7 μM), nitrato de plata (AgNO3) (0, 3 mg l-1), carbón activado (0, 1 g l-1) y tapas porosas. Los experimentos fueron establecidos bajo un diseño completamente al azar. La contaminación se redujo en ambas especies con NaOCl al 15% durante 20 min como desinfección superficial o con PPM® (2 ml l-1) agregado al medio de cultivo. El mayor porcentaje de brotación de explantes se obtuvo con BAP a 17.7 μM en caoba (64%) comparado con cedro (25%). Los brotes se defoliaron a los 20 días de cultivo y ni el carbón activado ni el AgNO3, solos o combinados evitaron la defoliación. El AgNO3 disminuyó la contaminación, pero incrementó la defoliación. La brotación fue dos veces mayor en los explantes nodales establecidos en recipientes con tapas porosas que cuando se utilizaron tapas normales. Los explantes nodales de Caoba respondieron mejor a la desinfección superficial y a los tratamientos de BAP comparados con los de Cedro español en el establecimiento in vitro.

Comparative study of antibacterial and antifugal activity of callus culture and adult plants extracts from Alternanthera maritima (Amaranthaceae)

The aim of this study was to evaluate the antibacterial and antifungal activity of callus culture (two different hormonal combination culture medium) and adult plants (two collect) extracts from Alternanthera maritima (Amaranthaceae) investigating the maintenance of antimicrobial activity in vivo and in vitro. The antibacterial and antifungal activity was determined by the agar-well diffusion method against thirty strains of microorganisms including Gram-positive and Gram-negative bacteria, yeasts and dermatophytes. All the organic crude extracts studied were bioactive. Extracts of aerial parts and roots of adult plants collected during the same period of years of 1995 and 1998 (Restinga de Maricá (RJ), collect 1 and 2) inhibited the growth of several microorganisms (bacteria, yeasts and dermatophytes) with inhibition halo between 6 and 20 mm. Plant cell callus culture extracts obtained from two culture conditions were also bioactive. Thus, the positive results suggest that the A. maritima extracts should be further studied to determine the bioactive chemical compounds as well as to understand the possible mechanisms of action and evaluate their toxicity looking toward a pharmaceutical employment.

Neste estudo procedeu-se a avaliação da atividade antibacteriana e antifúngica dos extratos brutos de Alternanthera maritima (Amaranthaceae) planta in natura de duas coletas distintas e obtidos por cultura de células buscando-se averiguar a manutenção da atividade antimicrobiana dos extratos obtidos da planta in vivo e in vitro. A ação antibacteriana e antifúngica foi determinada pelo método de difusão em ágar (técnica do poço) utilizando-se trinta cepas de microrganismos indicadores (bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, leveduras e dermatófitos). Todos os extratos obtidos com solventes orgânicos avaliados apresentaram-se bioativos com halos de inibição de 6 a 20 mm. Os extratos da planta in natura das duas coletas (Restinga de Marica (RJ), verão de 1995 e 1998) inibiram o desenvolvimento de diferentes microrganismos (bactérias, leveduras e dermatófitos). Os extratos obtidos da cultura de calos desenvolvidos em duas condições de cultivo diferentes, também se mantiveram bioativos. Assim, os resultados obtidos encorajam a realização de novos estudos com esta espécie vegetal para se determinar quais as substâncias presentes nos extratos e que contribuem para a atividade biológica, como também para entender seu mecanismo de ação e avaliar sua toxicidade, visando uma possível aplicação farmacêutica.