Selection of drought-tolerant tomato during the vegetative stage / Seleção de tomate tolerante à seca durante fase vegetativa

Drought stress consists of a significant productivity constraint in tomatoes. Two contrasting crosses were performed to estimate physiological and morphological traits in response to drought stress during the vegetative stage, aiming to identify superior genotypes for drought tolerance. Two genotypes (GBT_2037 - sensitive drought-sensitive and GBT_2016 - intermediate drought-tolerant) were used as female parentals, and a commercial hybrid (drought tolerant) was used as a pollen source in both crosses: C1 (GBT_2037 × Commercial hybrid) and C2 (GBT_2016 x Commercial hybrid). The populations of parentals (P), the first generation of descendants (F1), backcrosses (BC), and the second generation of self-pollination (F2) were exposed to drought stress for 20 days when they were analyzed: physiological traits (relative water content of leaves, proline, and relative chlorophyll content) and morphological (plant height, stem diameter, number of leaves, fresh and dry matter of roots and shoot and classification by wilt scale). The means of chlorophyll, root/shoot ratio, and water content in leaves for the F2 generation of C2 were higher than C1, indicating that C2 resulted in plants with greater capacity to maintain turgor under conditions of water stress and presented minor damage to the photosynthetic structures, consequently showing greater tolerance to drought stress.

O estresse hídrico consiste em uma importante restrição à produtividade do tomateiro. Dois cruzamentos contrastantes foram realizados para estimar características fisiológicas e morfológicas envolvidas na resposta ao estresse hídrico durante a fase vegetativa, visando identificar genótipos superiores para tolerância à seca. Dois genótipos (GBT_2037 - sensível à seca e GBT_2016 - intermediário tolerante à seca) foram utilizadas como parentais femininos e um híbrido comercial (tolerante à seca) foi usado como fonte de pólen em ambos os cruzamentos: C1 (GBT_2037 x Híbrido comercial) e C2 (GBT_2016 x Comercial híbrido). As populações de parentais (P), primeira geração de descendentes (F1), retrocruzamentos (BC) e segunda geração de autopolinização (F2) foram expostas ao estresse hídrico durante 20 dias, quando foram analisadas: características fisiológicas (conteúdo relativo de água das folhas, prolina e teor relativo de clorofila) e morfológicos (altura da planta, diâmetro do caule, número de folhas, matéria fresca e seca de raízes e parte aérea e classificação por nivel de murcha). As médias de clorofila, razão raiz/parte aérea e teor de água nas folhas para a geração F2 de C2 foram superiores a C1, indicando que C2 resultou em plantas com maior capacidade de manter o turgor sob condições de estresse hídrico e apresentou menos danos nas estruturas fotossintéticas, consequentemente apresentando maior tolerância ao estresse hídrico.

Biofumigation with species of the Brassicaceae family: a review / Biofumigação com espécies da família Brassicaceae: uma revisão

Biofumigation involves the release of volatile biocidal compounds in the soil through the incorporation of certain plants and their residues. Species of the Brassicaceae family are the most widely used plants for biofumigation. These plants contain glucosinolates, which produce compounds, such as isothiocyanates, following enzymatic hydrolysis, with scientifically proven fungicidal effects. The most commonly used brassica species belong to the genera Brassica, Raphanus, Sinapis, and Eruca. In addition to the release of compounds in the soil, complementary mechanisms, such as the supply of organic matter and nutrients, and improvement of the soil structure, also play a role in biofumigation. In the past two decades, several studies on the use of brassica residues in biofumigation have been published, showing promising results in the management of soil pathogens (fungi and oomycetes, nematodes, bacteria, and protozoa), weed seeds, and insects. Usage of new biofumigation compounds has also been validated in recent years, including the development of patented technological products such as liquid formulations and pellets. The objective of this article was to review these new developments, beginning with concepts related to biofumigation, and to discuss the mechanisms of action of compounds involving brassica species and the recommendations on usage. Promising examples of the use of this technique are also presented, further detailing the advances in basic and applied knowledge on the subject.(AU)

A biofumigação consiste na liberação de compostos biocidas voláteis no solo a partir da incorporação de determinadas plantas e de seus resíduos. As espécies da família Brassicaceae são as plantas mais utilizadas na biofumigação. Em sua constituição, possuem os glucosinolatos que, após hidrólise enzimática, produzem compostos como os isotiocianatos com efeito biofungicida comprovado cientificamente. As espécies de brássicas mais utilizadas pertencem aos gêneros Brassica, Raphanus, Sinapis e Eruca. Além da liberação de compostos no solo, mecanismos complementares como o fornecimento de matéria orgânica, nutrientes e melhoria da estrutura do solo, também desempenham papel complementar na biofumigação. Diversos estudos foram publicados nas últimas duas décadas com a utilização de resíduos de brássicas na biofumigação e apresentaram resultados promissores no manejo de patógenos de solo (fungos e oomicetos, nematóides, bactérias e protozoários), sementes de plantas daninhas e insetos. Novas formas de utilização também foram validadas nos últimos anos, inclusive com o desenvolvimento de produtos tecnológicos patenteados como formulações líquidas e pellets. Nesta revisão, objetivamos apresentar estes novos desdobramentos iniciando com os conceitos relacionados à biofumigação. Em seguida, apresentamos os mecanismos de ação e compostos envolvidos; as espécies de brássicas, produtos e recomendações para sua utilização; e exemplos promissores de adoção da técnica a nível mundial. Pretende-se, dessa forma, detalhar os avanços no conhecimento básico e aplicado do assunto.(AU)

Meiotic behavior and pollen viability in Jatropha curcas L / Comportamento meiótico e viabilidade polínica na espécie Jatropha curcas L

The Jatropha curcas, known as physic nut, belonging to the Euphorbiaceae family, figure today as one of the greatest potential of oilseeds for biodiesel production in Brazil. The present study aimed to evaluate meiosis and pollen viability in J. curcas accesses from UFRRJ germplasm collection. To do that, flower buds were collected from 20 plants, these were fixed in acetic acid 3:1 solution and alcohol 70%. The staining of the cells was done by acetic carmine 2% solution and Alexanders triple solution, for the analysis of meiotic and pollen viability, respectively. All observations were carried out under an optical microscope. It was observed that the species has 2n = 2x = 22 chromosomes. It was observed many irregularities during the meiotic division as the presence of sticky chromosomes and irregular meiotic products, such as monads, dyads, triads and polyads, and the occurrence of cytomixis and micronucleus, these latter two anomalies had a higher frequency among the accessions. The meiotic index was estimated in 84.21% and the average pollen viability in 89.85%. The lowest pollen viability was 78% (UFRRJ885), while the maximum observed was 96% (UFRRJ861). Based on the results obtained, although Jatropha curcas presents certain anomalies during meiosis, the accessions analyzed here showed satisfactory pollen viability.(AU)

A espécie Jatropha curcas, conhecida como pinhão-manso, pertencente à família Euphorbiaceae, figura atualmente como uma das oleaginosas de maior potencial para a produção de biodiesel no Brasil. O presente estudo teve como objetivo avaliar a meiose e a viabilidade polínica em acessos de J. curcas que compõem a coleção de germoplasma da UFRRJ. Para tal, foram coletados botões florais de 20 plantas, a seguir estes foram fixados em solução de ácido acético 3:1 e álcool 70%. A coloração das células foi feita através dos corantes carmim acético 2% e da solução tripla de Alexander, para as análises meióticas e de viabilidade polínica, respectivamente. Todas as observações foram realizadas em microscópio óptico. Foi observado que a espécie possui 2n = 2x = 22 cromossomos. Foram observadas várias irregularidades durante a divisão meiótica, como a presença de cromossomos pegajosos, produtos meióticos irregulares, como mônades, díades, tríades e políades, além da ocorrência de citomixia e micronúcleos, sendo que estas duas últimas anomalias tiveram maior frequência entre os acessos avaliados. O índice meiótico foi estimado em 84,21% e a média da viabilidade polínica em 89,85%. A menor viabilidade polínica foi de 78% (UFRRJ885), enquanto que a máxima observada foi de 96% (UFRRJ861). Com base nos resultados obtidos, apesar de Jatropha curcas apresentar certas anomalias durante a meiose, os acessos aqui analisados mostraram viabilidade polínica satisfatória.(AU)

Meiotic behavior and pollen viability in Jatropha curcas L / Comportamento meiótico e viabilidade polínica na espécie Jatropha curcas L

The Jatropha curcas, known as physic nut, belonging to the Euphorbiaceae family, figure today as one of the greatest potential of oilseeds for biodiesel production in Brazil. The present study aimed to evaluate meiosis and pollen viability in J. curcas accesses from UFRRJ germplasm collection. To do that, flower buds were collected from 20 plants, these were fixed in acetic acid 3:1 solution and alcohol 70%. The staining of the cells was done by acetic carmine 2% solution and Alexanders triple solution, for the analysis of meiotic and pollen viability, respectively. All observations were carried out under an optical microscope. It was observed that the species has 2n = 2x = 22 chromosomes. It was observed many irregularities during the meiotic division as the presence of sticky chromosomes and irregular meiotic products, such as monads, dyads, triads and polyads, and the occurrence of cytomixis and micronucleus, these latter two anomalies had a higher frequency among the accessions. The meiotic index was estimated in 84.21% and the average pollen viability in 89.85%. The lowest pollen viability was 78% (UFRRJ885), while the maximum observed was 96% (UFRRJ861). Based on the results obtained, although Jatropha curcas presents certain anomalies during meiosis, the accessions analyzed here showed satisfactory pollen viability.

A espécie Jatropha curcas, conhecida como pinhão-manso, pertencente à família Euphorbiaceae, figura atualmente como uma das oleaginosas de maior potencial para a produção de biodiesel no Brasil. O presente estudo teve como objetivo avaliar a meiose e a viabilidade polínica em acessos de J. curcas que compõem a coleção de germoplasma da UFRRJ. Para tal, foram coletados botões florais de 20 plantas, a seguir estes foram fixados em solução de ácido acético 3:1 e álcool 70%. A coloração das células foi feita através dos corantes carmim acético 2% e da solução tripla de Alexander, para as análises meióticas e de viabilidade polínica, respectivamente. Todas as observações foram realizadas em microscópio óptico. Foi observado que a espécie possui 2n = 2x = 22 cromossomos. Foram observadas várias irregularidades durante a divisão meiótica, como a presença de cromossomos pegajosos, produtos meióticos irregulares, como mônades, díades, tríades e políades, além da ocorrência de citomixia e micronúcleos, sendo que estas duas últimas anomalias tiveram maior frequência entre os acessos avaliados. O índice meiótico foi estimado em 84,21% e a média da viabilidade polínica em 89,85%. A menor viabilidade polínica foi de 78% (UFRRJ885), enquanto que a máxima observada foi de 96% (UFRRJ861). Com base nos resultados obtidos, apesar de Jatropha curcas apresentar certas anomalias durante a meiose, os acessos aqui analisados mostraram viabilidade polínica satisfatória.

Descritores quantitativos na determinação da divergência genética entre acessos de tomateiro do grupo cereja / Quantitative descriptors on determining genetic divergence among cherry tomatoes accessions

O cultivo de tomate do grupo cereja vem adquirindo grande importância econômica, sobretudo para os produtores familiares que se utilizam do cultivo orgânico para agregar valor ao seu produto. A introdução de novos genótipos nesse mercado deve ser respaldada por estudos de caracterização e avaliação do germoplasma, os quais, posteriormente, poderão fornecer dados que serão utilizados diretamente pelos produtores ou serão recomendados para programas de melhoramento. O objetivo deste trabalho foi testar 40 genótipos de tomateiro do grupo cereja, de procedências variadas, sendo 36 acessos da coleção de germoplasma do Departamento de Fitotecnia da UFRRJ e quatro cultivares: 'Joanna', 'Perinha Água Branca (PAB)', 'Samambaia' e o híbrido Super Sweet. As plantas foram cultivadas em condições de campo, sob manejo orgânico, no delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições e cinco plantas por parcela no período de junho a dezembro de 2004. As variáveis estudadas foram: produção total de frutos, produção de frutos comerciais e não-comerciais, diâmetro longitudinal e equatorial dos frutos, espessura da polpa, massa mínima, média e máxima de frutos por planta. Os dados foram analisados considerando a distância de Mahalanobis e o agrupamento dos acessos foi realizado com base em UPGMA e pela análise de variáveis canônicas. Para a verificação do ajuste entre a matriz de similaridade e o dendrograma obtido, foi calculado o coeficiente de correlação cofenética (CCC). A importância relativa das características foi determinada pelo método de Singh. Os acessos foram separados em dois grupos, um deles contendo apenas o acesso ENAS 1021, enquanto o outro grupo, com 39 acessos, foi subdividido, gerando a formação de sete subgrupos. O coeficiente de correlação cofenética foi de 0,9, demonstrando que houve um ajuste muito bom entre a matriz de distância e o dendrograma. As três primeiras variáveis canônicas explicaram 78,58 por cento da variação observada, ...

Cherry tomato is becoming an important crop alternative mainly for small farmers that use family hand labor and use organic management to differentiate their product. The introduction of new genotypes in this market should be supported by germplasm characterization and evaluation. This germplasm could be recommended for farmers or introduced in breeding programs. The aim of this research was to test 40 cherry tomatoes accessions from different sources, being 36 accessions from germplasm collection of Department de Fitotecnia of UFRRJ and four cultivars, namely 'Joanna', 'Perinha Água Branca', 'Samambaia' and Super Sweet. The plants were grown in field conditions, under organic management, in a randomized block design with four replications and five plants per plot, from June to December 2004. The following variables were studied: fruit total yield; commercial and non-commercial fruit yield; longitudinal and equatorial fruit diameter; pulp thickness; minimum, medium and maximum fruit mass variation per plant. The data were analyzed considering Mahalanobis distance and the cluster analysis was performed using UPGMA (Unweighted Pair-Group Method Using an Arithmetic Average) and canonic variables. The adjustment between the similarity matrix and dendrograma was performed using the cophenetic correlation. The characters relative importance was determined by Singh´s method. The accessions were clustered in two groups, one of them with only one accession (ENAS 1021) and the second group, with 39 accessions, was subdivided generating seven subgroups. The cophenetic correlation was 0.9 meaning a very good adjustment between the distance matrix and the dendrogram. The first three canonic variables explained 78.58 percent of observed variation, forming seven groups. 'Perinha Agua Branca' was the one that produced lower proportion of non-commercial fruit yield (11.11 percent) while Super Sweet produced 48.05 percent of damaged fruit.

Solubilização de fosfato in vitro por microorganismos rizosféricos de Guandu / In vitro phosphate solubilization by rhizospheric microorganisms from pigeonpea

Diversos microrganismos do solo têm a capacidade de solubilizar diferentes formas de fosfatos inorgânicos, podendo contribuir para o aproveitamento de fontes menos solúveis. Seis meios de cultura sólidos foram testados para isolar microrganismos solubilizadores de fosfato (MSF). O isolamento foi feito a partir do rizoplano mais rizosfera de guandu utilizando a metodologia das diluições sucessivas e Número Mais Provável. Os critérios de seleção usados foram: número de MSF presentes, tempo de aparecimento de colônias e facilidade de distinção do halo transparente. Os meios GL (glicose e extrato de levedura) e GELP (glicose, extrato de levedura, peptona, extrato de solo e sais de base) favoreceram ao crescimento mais rápido e um maior número de MSF. Uma vez obtidos, 12 isolados de fungos e 37 de bactérias foram testados quanto à capacidade de solubilização de fosfato de Araxá em meio líquido. Estes isolados foram incubados, sob agitação, em meio líquido contendo 200 mg de fosfato de Araxá L-1, durante 7 dias a 28 ºC. No início e final do período de incubação foram determinados pH e P solúvel em meio líquido. Houve isolados que, apesar de solubilizar fosfato em meio sólido, não mantiveram esta capacidade em meio líquido. Para os que mantiveram a capacidade solubilizadora de fosfato em meio líquido, houve uma relação inversa entre pH do meio e teor de P solúvel. Os resultados sugerem que a etodologia de isolamento baseada na formação de halo em placa deve ser aliada à quantificação da solubilização de fosfato em meio líquido.

Several soil microorganisms can solubilize different inorganic P forms, contributing to the use of low reactive P sources. Six solid growth media were tested to isolate P-solubilizing microorganisms. Isolation was performed from rhizoplane plus rhizosphere of pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp.), using the method of successive dilutions and Most Probable Number. The criteria for choosing the most suitable solid media to isolate pigeonpea solubilizers were: number of colonies, time to colony appearing and distinction of the transparent halo. Growth media GL (glucose, yeast extract and agar) and GELP (glucose, yeast extract, peptone and agar) induced a faster colony development and a higher number of P-solubilizing microorganisms. Twelve fungi isolates and 37 bacteria were tested in relation to their ability to solubilize ?Araxá? phosphate in liquid medium. The isolates were cultivated for 7 days at 28 ºC in liquid medium on a rotary shaker. 200 mg of ?Araxá? phosphate L-1 was added to the liquid medium. pH and soluble P were determined at initial and final of the incubation time. Some isolates solubilized phosphate in solid medium but not in liquid medium. For the isolates that maintained the solubilization ability in liquid medium, an inverse relationship between pH and soluble P was verified. The results suggest that the isolation method, based on the halo formation in Petri dishes should be combined with quantification of soluble phosphate in liquid media.

Solubilização de fosfato por microrganismos rizosféricos de genótipos de Guandu cultivados em diferentes classes de solo / Phosphate solubilization by microorganisms from the rhizosphere of Pigeonpea genotypes grown in different soil classes

Microrganismos solubilizadores de fosfato foram isolados da rizosfera de seis genótipos de guandu (Cajanus cajan L. Millsp.) cultivados em vasos contendo solo pertencente a seis diferentes classes: Luvissolo, Cambissolo, Cambissolo Eutrófico, Argissolo Vermelho Amarelo, Neossolo Regolítico, Vertissolo, todos da região nordeste brasileira. Fungos foram obtidos em maior número (85) que bactérias (46). Um maior número (11) de fungos foi proveniente do Cambissolo Eutrófico cultivado com o genótipo D1-Type; um total de 24 isolados de bactéria foi proveniente do Neossolo Regolítico cultivado com os genótipos Moreilândia (14) e D1-Type (10), isolando-se um número bem menor (2) nos demais solos. A solubilização de fosfato de Araxá por 131 isolados foi quantificada em meio líquido contendo 2000 mg L- 1 de meio líquido. A maioria dos fungos baixou o pH do meio de 6,5 para valores entre 2,0 e 4,0, enquanto que, para as bactérias, a variação foi de 4,0 e 6,5. As médias de P solubilizado foram de 122 e 15 mg L-1 para os fungos e bactérias, respectivamente. Identificaram-se 15 isolados (14 sendo Aspergillus e 1 Penicillium) com maior habilidade em solubilizar P. O teor de P solubilizado e o número de isolados solubilizadores dependeram do tipo de solo e do genótipo de guandu. Estudos mais detalhados são necessários para melhor elucidar essas interações.

P-solubilizing microorganisms were isolated from the rhizosphere of six genotypes of pigeonpea (Cajanuscajan L. Millsp.) grown in pots containing soil from six classes: "Luvissolo", "Cambissolo", "Cambissolo Eutrófico", "Argissolo Vermelho Amarelo", "Neossolo Regolítico" and "Vertissolo". All soils came fromthe Northeast region of Brazil. Eighty-five isolates were fungi and 46 bacteria. Eleven fungal isolatescame from "Cambisssolo Eutrófico" cultivated with the genotype D1-Type; fourteen and ten isolates ofbacteria came from "Neossolo Regolítico" cultivated with genotype Moreilândia and D1-Type,respectively. For the other soil classes, the number of bacteria was much lower (2 isolates). In vitrophosphate solubilization by 131 microorganisms was performed after incubation in liquid medium containing 2000 mg L-1 of "Araxá" apatite. The majority of fungal isolates decreased the pH to the rangefrom 2.0 to 4.0 and bacteria from 4.0 to 6.5. Soluble P averaged 122 and 15 mg P L-1 for fungi and bacteria,respectively. Fifteen fungi isolates (14 Aspergillus and 1 Penicillium) more able in solubilizing P in liquid medium were chosen for identification. The amount of solubilized P and the number of P-solubilizing isolates depended on the soil type and pigeonpea genotype. Further studies should be performed to elucidate these interactions

Biofertilizante agrobio: uma alternativa no controle da mancha bacteriana em mudas de pimentão (Capsicum annuum L.) / Biofertilizer agrobio: an alternative in the control of leaf spot in pepper seedlings (Capsicum annuum L.)

Agrobio é um biofertilizante líquido fabricado à base de esterco bovino, água, melaço e sais minerais, que são submetidos a um processo de fermentação à temperatura ambiente por 56 dias em recipientes abertos. Este produto tem sido largamente utilizado com sucesso por agricultores orgânicos e convencionais em todo o estado do Rio de Janeiro, no controle de várias enfermidades vegetais em diferentes culturas. Em bioensaios realizados em casa de vegetação, observou-se uma ação bacteriostática equivalente a de produtos químicos comerciais contra Xanthomonas campestris pv. vesicatoria em mudas de pimentão (Capsicum annuum L.), numa concentração de 5 por cento. Nos bioensaios in vitro, onde foram testadas as concentrações de 2, 5 10 e 50 por cento do Agrobio comercial, observou-se que, a partir da concentração de 5 por cento, ocorreu um nível satisfatório de inibição do crescimento bacteriano, apesar deste ter sido inferior ao obtido com o uso de sulfato de cobre e sulfato de estreptomicina.