Germination and in vitro development of mature zygotic embryos and protein profile of seedlings of wild and cultivated Hevea brasiliensis.

The main factors governing Hevea brasiliensis germination and seedling establishment remains unclear. We examined the effect of growth regulators Indole 3-Acetic Acid (IAA) and 6-Benzylaminopurine (BAP), and their interactions on germination and the development of mature zygotic embryos (MZE) and protein profile of Hevea brasiliensis seedlings from wild and cultivated (clone PB 250) genotypes. Embryonic axes excised from seeds (wild and clone PB 250) were inoculated in Murashige and Skoog medium (control) and supplemented with IAA (3 µM) and BAP (6 µM) individually and their combination (3 µM IAA + 6 µM BAP). For both genotypes, the mature embryos displayed a high percentage of germination and establishment, and the seedlings were characterized by protein bands ranging from 7 to 30 kDa. Notably, the wild genotype showed proteins in the 14 kDa range, which may be associated with one of the major rubber elongation factors (REF). The wild and clone genotypes presented different behavior and strategies in relation to the protein profile in the presence of different growth regulators. Although the latex biosynthetic pathway and its mechanisms of regulation still remain largely unknown, our results aid in our understanding of the dynamics of proteins in different rubber tree clones in vitro.

Effects of light and temperature on isoprene emission at different leaf developmental stages of eschweilera coriacea in central Amazon / Efeitos da luz e da temperatura sobre a emissão de isopreno em diferentes estádios de desenvolvimento foliar de eschweilera coriacea na Amazônia Central

Isoprene emission from plants accounts for about one third of annual global volatile organic compound emissions. The largest source of isoprene for the global atmosphere is the Amazon Basin. This study aimed to identify and quantify the isoprene emission and photosynthesis at different levels of light intensity and leaf temperature, in three phenological phases (young mature leaf, old mature leaf and senescent leaf) of Eschweilera coriacea (Matamatل verdadeira), the species with the widest distribution in the central Amazon. In situ photosynthesis and isoprene emission measurements showed that young mature leaf had the highest rates at all light intensities and leaf temperatures. Additionally, it was observed that isoprene emission capacity (Es) changed considerably over different leaf ages. This suggests that aging leads to a reduction of both leaf photosynthetic activity and isoprene production and emission. The algorithm of Guenther et al. (1999) provided good fits to the data when incident light was varied, however differences among E S of all leaf ages influenced on quantic yield predicted by model. When leaf temperature was varied, algorithm prediction was not satisfactory for temperature higher than ~40 °C; this could be because our data did not show isoprene temperature optimum up to 45 °C. Our results are consistent with the hypothesis of the isoprene functional role in protecting plants from high temperatures and highlight the need to include leaf phenology effects in isoprene emission models.

O isopreno emitido pelas plantas corresponde em cerca de um terço das emissões globais de compostos orgânicos voláteis anualmente. A maior fonte de emissão de isopreno para a atmosfera global é a Bacia Amazônica. Este estudo objetivou identificar e quantificar a emissão de isopreno e fotossíntese em diferentes níveis de intensidade de luz e temperatura foliar, em três fases fenológicas (folha madura recente, folha madura tardia e folha senescente) de Eschweilera coriacea (Matamatá verdadeira) - a espécie com maior distribuição na Amazônia central. In situ, as medidas de fotossíntese e emissão de isopreno da folha madura recente apresentaram as maiores taxas em todos os níveis de luz e de temperatura. Adicionalmente, a capacidade de emissão de isopreno (ES) mudou consideravelmente entre as diferentes idades foliares, sugerindo que o envelhecimento reduz a atividade fotossintética e a produção/emissão de isopreno. O algoritmo de Guenther et al. (1999) demonstrou bom ajuste para a emissão de isopreno em diferentes intensidades de luz, entretanto, diferenças na ES entre as idades foliares influenciaram no rendimento quântico estimado pelo modelo. Em relação à temperatura foliar, a estimativa do algoritmo não foi satisfatória para as temperaturas acima de ~40 °C; isto provavelmente ocorreu pelo fato dos dados não apresentarem temperatura ótima até 45 °C. Nossos resultados são consistentes com a hipótese do isopreno ter um papel funcional para proteger as plantas de altas temperaturas e apontam a necessidade de incluir os efeitos da fenologia foliar em modelos de emissão de isopreno.

Eficiência no uso dos nutrientes por espécies pioneiras crescidas em pastagens degradadas na Amazônia central / Nutrient use efficiency for pioneer species grown on abandoned pastures in central Amazonia

Nas últimas décadas, considerável parcela da floresta amazônica tem sido transformada em pastagens que, em função da baixa fertilidade natural dos solos e do manejo deficiente, decrescem rapidamente em produtividade e são abandonadas, dando lugar a uma sucessão secundária arbórea adaptada à baixa disponibilidade de nutrientes. O objetivo deste estudo foi obter informações sobre a eficiência no uso dos nutrientes por espécies arbóreas freqüentes nesses ambientes degradados, após calagem e aplicação de fosfato. O experimento realizado numa área de sucessão secundária com seis anos de idade, consistiu na aplicação de quatro tratamentos: controle; aplicação de fósforo (P); aplicação de fósforo e calcário (P+Cal); e aplicação de fósforo, calcário e gesso (P+Cal+G). As determinações das taxas de fotossíntese, bem como as coletas de amostras de solo e de folhas foram realizadas oito meses após a aplicação dos tratamentos. A aplicação do corretivo e do fosfato favoreceu o desempenho das espécies nos tratamentos P+Cal e P+Cal+G. Bellucia grossularioides acumulou mais N, P e Zn, enquanto que Laetia procera acumulou mais Ca e Mn. Vismia japurensis foi a espécie mais eficiente no uso dos nutrientes, em função dos altos valores da taxa fotossintética; apresentou baixos teores foliares de P quando comparada com Bellucia grossularioides, sugerindo ser uma espécie bem adaptada a ambientes com baixa disponibilidade de nutrientes, como ocorre em áreas degradadas na Amazônia.

Large areas of Amazonian forest have been converted to pastures over the last two decades. Low soil fertility and mismanagement results in a rapid decline in net primary productivity leading the pastures to be abandoned, and woody vegetation adapted to low nutrient conditions colonize the areas. The objective of this study was to examine nutrient use efficiency, following liming (calcium) and phosphorus addition by three of the most frequent colonizing species. The experiment conducted on a six year-old secondary forest, consisted of four treatments: control; phosphorus addition (P); phosphorus and lime addition (P+Cal); and phosphorus, lime and gypsum addition (P+Cal+G). Leaf gas exchange, soil and leaf nutrient concentration were determined eight months after the treatment application. There was a significant response by species to the addition of phosphorus and lime (P+Cal and P+Cal+G). The species, Bellucia grossularioides accumulated more N, P and Zn in the leaves, while Laetia procera accumulated more Ca and Mn. The species Vismia japurensis had higher nutrient use efficiency, as a function of the higher photosynthetic rates. Vismia japurensis presented lower P concentrations than Bellucia grossularioides, suggesting that is well adapted to environments low in nutrients, as this species often occurs in degraded areas in Amazonia.

Nutritional status and specific leaf area of mahogany and tonka bean under two light environments

Estudou-se a nutrição mineral e as características foliares de duas espécies arbóreas tropicais Switenia macrophylla King (mogno) e Dipteryx odorata Aubl Willd (cumaru) plantadas sob dois ambientes de luz em Presidente Figueiredo - AM, Brasil. Folhas de S. macrophylla e de D. odorata, com três anos de idade, crescidas em plantio a céu aberto (sol) com cerca de 2000 µmol m-2 s-1 e sob cobertura natural (sombra) de plantas de pau-de-balsa (Ochroma pyramidale Cav. Ex Lam. Urb) com cerca de 260 µmol m-2 s-1, foram analisadas quanto à área foliar (AF), a massa da matéria seca (MMS), a área foliar específica (AFE) e aos teores de nutrientes foliares. Verificou-se que, folhas de S. macrophylla, crescidas a pleno sol, apresentaram AF 35% menor quando comparadas com as folhas crescidas na sombra. Por outro lado, nas folhas de D. odorata, não foram observadas diferenças para AF entre os ambientes. Adicionalmente, observou-se que folhas de sombra de S. macrophylla, com base na MMS, foram 50% menores que as folhas de sol, enquanto que no D. odorata não foram observadas diferenças para MMS entre os ambientes. Quanto a AFE, nas folhas de S. macrophylla, verificou-se que as folhas de sol foram três vezes menores quando comparadas com as folhas de sombra, e não houve diferença nas folhas do D. odorata. Quanto aos teores dos nutrientes verificou-se que, independentemente do ambiente, folhas de S. macrophylla apresentaram maiores teores de P e Ca do que aqueles encontrados nas folhas do D. odorata. Os teores de N, K, Fe e Mn diminuíram nas folhas de S. macrophylla crescidas a sombra. Por último, nós sugerimos que a diminuição no teor dos nutrientes foliares pode ter influência negativa sobre o crescimento foliar. Os resultados demonstram que a hipótese testada é verdadeira para características foliares, D. odorata, classificada como clímax, exibiu menor plasticidade para características foliares quando comparada com S. macrophylla, classificada como intermediária.