Polinização por abelhas Apis mellifera em soja transgênica e convencional

A soja (Glycine max L. Merril) é uma das commodity mais importantes do Brasil e do mundo, sendo que apenas no país, são aproximadamente 35 milhões de hectares destinados ao plantio dessa cultura. As áreas cultivadas de soja em nosso território têm aumentado exponencialmente a cada colheita e o mercado de sementes caminha na mesma direção, lançando novas cultivares a cada ano. Para aumentar não apenas a área plantada, mas também a produtividade, é necessário usar tecnologias e sistemas de integração. Como existem referências muito discrepantes em relação à contribuição de polinizadores, em especial da Apis mellifera, para a produtividade da soja, entende-se como fundamental estudar a relação entre a presença de polinizadores, a biologia floral e os componentes de produção da cultura agrícola. A literatura apresenta dados variando desde a ausência de contribuição, até aumentos na produção de grãos superiores a 30%. Mesmo não sendo uma espécie dependente de polinizadores para completar o ciclo reprodutivo, a soja constitui importante fonte de néctar e pólen aos visitantes florais. Neste estudo, avaliou-se o efeito da polinização por abelhas africanizadas sobre duas cultivares de soja durante dois anos consecutivos, sendo uma cultivar convencional (BRS 284) e outra transgênica (BRS 1001 IPRO). Três tratamentos foram estabelecidos: gaiolas com abelhas Apis mellifera, gaiolas sem abelhas e áreas livres para visitação de insetos. Os resultados mostraram aumento de 6,45% do rendimento de soja em áreas com livre acesso à visitação de insetos e, nas gaiolas com a introdução de colônias, o aumento foi de 13,64%. No tratamento com a presença de abelhas, o período de antese foi de 53,85 horas, no campo aberto e, nas gaiolas sem a presença de abelhas, foi 63,10 e 63,60 horas, respectivamente. A taxa de aborto de flores nas plantas foi menor nas áreas com a presença de abelhas. A receptividade do estigma e viabilidade polínica não apresentaram diferenças estatística entre os tratamentos e nem entre as cultivares. O volume de néctar na flor foi maior na parte da manhã até as 13h. O tempo de coleta de néctar e/ou pólen foi avaliado com auxílio de um cronômetro, acompanhando a abelha em sua atividade. Também foi cronometrado o tempo de permanência da abelha na flor e o número de visitas por minuto. Verificou-se que as abelhas ficam, em média 2,42 segundos coletando néctar na cultivar transgênica e 2,54 na cultivar convencional, não havendo diferença estatística entre as médias pelo teste de Tukey a 5% de significância. Em nenhum tratamento foi observado o comportamento de coleta de pólen nas flores. Com relação ao número de floras visitadas por minuto, observou-se que, em média, as abelhas africanizadas visitam 12 flores por minuto. Estes resultados indicaram que, mesmo nas cultivares de soja desenvolvidas mais recentemente, a polinização cruzada pode mostrar ganhos de produtividade, ainda que seja uma espécie autógama e com baixo índice de polinização cruzada

Soybean (Glycine max L. Merril) is one of the most important commodities in Brazil and in the world, and in the country alone, there are approximately 35 million hectares destined for the its planting. Soybean cultivated areas in our territory have increased exponentially with each harvest and the seed market is moving in the same direction, launching new cultivars every year. To increase not only the planted area, but also the productivity, it is necessary to use integration technologies and systems. As there are very different references in relation to the pollinators contribution, especially Apis mellifera, to soybean productivity, it is fundamental to study the relationship between the pollinators presence, floral biology and the components of production of this agricultural crop. The literature presents data ranging from the absence of contribution to increases in grain production above 30%. Even though it is not a pollinator-dependent species to complete the reproductive cycle, soybean is an important source of nectar and pollen for floral visitors. In this study, the pollination effect by Africanized honeybees on two soybean cultivars for two consecutive years was evaluated, one conventional cultivar (BRS 284) and another transgenic (BRS 1001 IPRO). Three treatments were established: cages with Apis mellifera honeybees, cages without honeybees and free areas for visiting insects. The results showed an increase of 6.45% in soybean yield in areas with free access to insect visits and, for cages with the introduction of colonies, the increase was 13.64%. In treatment with honeybees presence the anthesis period was 53.85 hours, in the open field and in the cages without honeybees presence it was 63.10 and 63.60 hours, respectively. The flower abortion rate on plants was lower in areas with honeybees presence. The stigma receptivity and pollen viability did not show statistical differences between treatments or between cultivars. The nectar volume in the flower was higher in the morning until 1 pm. The nectar and/or pollen collection time was evaluated with the aid of a stopwatch, following the bee in its activity. The time spent by the honeybee on the flower and the number of visits per minute were also timed. It was found that honeybees spend a mean of 2.42 seconds collecting nectar in the transgenic cultivar and 2.54 in the conventional cultivar, with no statistical difference between means by the Tukey test at 5% significance. The pollen collection behavior of flowers was not observed in any treatment. Regarding the number of flowers visited per minute, it was observed that, on mean, Africanized honeybees visit 12 flowers per minute. These results indicated that, even in the most recently developed soybean cultivars, cross-pollination can show productivity gains, even though it is an autogamous species and with a low crosspollination index.

Chilling privation during dormancy period and carbohydrate mobilization in Japanese pear trees

The flower bud abortion is one of the main problems that limit commercial pear (Pyrus pyrifolia) production in the southern region of Brazil. Insufficient chilling during the dormancy period is known as the main factor of this problem. One of the hypotheses to explain this problem is that the starch mobilization and carbohydrate fluxes to the buds are impeded when mild temperatures occurred during winter. This study compared the total soluble sugars (TSS) and reducing sugars (RS) concentrations, the cell wall acid invertase (CWAI - EC 3.2.1.26) and sucrose-phosphate synthase (SPS - EC 2.4.1.14) activities in wood of branches and floral buds of Japanese pear trees cv. Housui, grafted on Pyrus calleryana and submitted to chilling conditions during the dormancy period. Treatments were: (i) natural conditions; (ii) continuous artificial chilling; (iii) alternating temperatures, and (iv) total chilling privation. TSS and RS contents, as well as CWAI and SPS activities in tissues of branches that received insufficient chilling were lower than those that received sufficient chilling during winter. The starch concentration was superior in wood tissues of branches kept under chilling privation. The chilling privation disturbs carbohydrate mobilization in pear trees, reducing the sucrose synthesis capacity in wood tissues (source) and sucrose importation by the floral buds (sink).

Chilling privation during dormancy period and carbohydrate mobilization in Japanese pear trees

The flower bud abortion is one of the main problems that limit commercial pear (Pyrus pyrifolia) production in the southern region of Brazil. Insufficient chilling during the dormancy period is known as the main factor of this problem. One of the hypotheses to explain this problem is that the starch mobilization and carbohydrate fluxes to the buds are impeded when mild temperatures occurred during winter. This study compared the total soluble sugars (TSS) and reducing sugars (RS) concentrations, the cell wall acid invertase (CWAI - EC 3.2.1.26) and sucrose-phosphate synthase (SPS - EC 2.4.1.14) activities in wood of branches and floral buds of Japanese pear trees cv. Housui, grafted on Pyrus calleryana and submitted to chilling conditions during the dormancy period. Treatments were: (i) natural conditions; (ii) continuous artificial chilling; (iii) alternating temperatures, and (iv) total chilling privation. TSS and RS contents, as well as CWAI and SPS activities in tissues of branches that received insufficient chilling were lower than those that received sufficient chilling during winter. The starch concentration was superior in wood tissues of branches kept under chilling privation. The chilling privation disturbs carbohydrate mobilization in pear trees, reducing the sucrose synthesis capacity in wood tissues (source) and sucrose importation by the floral buds (sink).

Receptividade do estigma e desenvolvimento do tubo polínico em flores de pessegueiro submetidas à temperatura elevada

Several factors can cause an erratic production of peaches under subtropical conditions. The occurrence of high temperatures on the beginning of blooming is one of them. Such temperatures can damage the stigma and the pollen germination, causing a decrease on fecundation and fruit set. The present work had the objective of looking for differences in tolerance to 29±2ºC among peach genotypes, as well as checking if a simple method using detached twigs would be suitable to detect differences. Two experiments were conducted using whole plants in vase, on one and detached twigs on the other. Estimates of pollen tube growth on the pistil and stigma receptivity suggested that selections Conserva 1566 and Conserva 693 and cv. 'Maciel' were tolerant to temperatures around 29°C at begining of blooming. Stigma receptivity, even in detached twigs, showed differences among genotypes.

Dentre os diversos fatores que afetam a produtividade do pessegueiro em regiões subtropicais, está a ocorrência de temperaturas elevadas no início da floração. Tais temperaturas podem causar danos ao estigma e à germinação do grão de pólen, ocasionando decréscimo na fecundação e na fixação dos frutos. O presente trabalho teve por objetivo detectar diferenças entre genótipos quanto à tolerância à temperatura elevada (29±2ºC), bem como verificar se tais diferenças poderiam ser detectadas por um processo simples, utilizando ramos destacados. Para isso, foram realizados dois experimentos, sendo um com ramos destacados e outro com plantas inteiras em vasos, obtidas por enxertia, no outono. As estimativas de graus de receptividade do estigma e de comprimento do tubo polínico nos ramos destacados sugerem que as seleções Conserva 1566 e Conserva 693 e a cv. 'Maciel' não sofrem negativamente influência da temperatura de 29°C. A receptividade do estigma, mesmo em ramos destacados, pode discriminar os genótipos quanto à tolerância da parte feminina a temperaturas próximas a 29°C.

Receptividade do estigma e desenvolvimento do tubo polínico em flores de pessegueiro submetidas à temperatura elevada

Several factors can cause an erratic production of peaches under subtropical conditions. The occurrence of high temperatures on the beginning of blooming is one of them. Such temperatures can damage the stigma and the pollen germination, causing a decrease on fecundation and fruit set. The present work had the objective of looking for differences in tolerance to 29±2ºC among peach genotypes, as well as checking if a simple method using detached twigs would be suitable to detect differences. Two experiments were conducted using whole plants in vase, on one and detached twigs on the other. Estimates of pollen tube growth on the pistil and stigma receptivity suggested that selections Conserva 1566 and Conserva 693 and cv. 'Maciel' were tolerant to temperatures around 29°C at begining of blooming. Stigma receptivity, even in detached twigs, showed differences among genotypes.

Dentre os diversos fatores que afetam a produtividade do pessegueiro em regiões subtropicais, está a ocorrência de temperaturas elevadas no início da floração. Tais temperaturas podem causar danos ao estigma e à germinação do grão de pólen, ocasionando decréscimo na fecundação e na fixação dos frutos. O presente trabalho teve por objetivo detectar diferenças entre genótipos quanto à tolerância à temperatura elevada (29±2ºC), bem como verificar se tais diferenças poderiam ser detectadas por um processo simples, utilizando ramos destacados. Para isso, foram realizados dois experimentos, sendo um com ramos destacados e outro com plantas inteiras em vasos, obtidas por enxertia, no outono. As estimativas de graus de receptividade do estigma e de comprimento do tubo polínico nos ramos destacados sugerem que as seleções Conserva 1566 e Conserva 693 e a cv. 'Maciel' não sofrem negativamente influência da temperatura de 29°C. A receptividade do estigma, mesmo em ramos destacados, pode discriminar os genótipos quanto à tolerância da parte feminina a temperaturas próximas a 29°C.

Heliconia acuminata reproductive success is independent of local floral density

Reproductive plants in tropical forests are patchily distributed, with some in large aggregations of reproductive consepecifics while others are relatively isolated. This variation in floral density is hypothesized to have a major effect on plant reproductive success, since individuals in higher density neighborhoods can attract more or higher quality pollinators. We experimentally tested this hypothesis with populations of the understory herb Heliconia acuminata in central Amazonia. We created replicated plots in which reproductive plant density spanned the range of naturally occurring floral neighborhood size, then measured three surrogates of plant fitness in focal plants in each array. There was no significant difference between any of the three floral neighborhood treatments in total seed production, fruit set, or the number of seeds produced per fruit. Pollinator visitation rates to plants in all treatments were extremely low, with many plants not visited at all during the observation period. This could be because H. acuminata's hummingbird pollinators are unable to find the widely scattered reproductive plants, however this hypothesis appears unlikely. Instead, natural flowering plant densities may simply be below the threshold value at which neighborhood effects become important, even in "high-density" aggregations. Nutrient limitation, selective fruit abortion, and reproduction via male rather than female function may also be playing a role. We argue the absence of neighborhood effects may be a general phenomenon in central Amazonian forests, though additional experiments with other plant-pollinator systems are needed to determine the extent to which this hypothesis is supported.

Plantas reprodutivas em florestas tropicas são distribuidas em manchas, com algumas em grandes agregações coespecíficas e outras relativamente isoladas. A hipótese é que esta variação na densidade de flores em um local tem um grande efeito no sucesso reprodutivo de plantas, já que indivíduos em agregações maiores poderiam atrair mais polinizadores ou polinizadores de melhor qualidade. Esta hipótese foi testada na Amazônia central com populações da erva de sub-bosque Heliconia acuminata. Foram criadas parcelas em que a densidade de plantas reprodutivas simula a densidade natural, e medimos componentes de sucesso reprodutivo em plantas focais em cada parcela. Não houve diferença significativa entre nenhum dos tratamentos de densidade de flores em termos da taxa de produção de frutos, de produção total de sementes por planta, ou de produção de sementes por fruto. Visitas por polinizadores eram extremamente raras, e muitas plantas não receberam nenhuma visita. Isto poderia ser porque os beija-flores que polinizam Heliconia acuminata são muito ineficientes, mas isto parece não ser o caso. A densidade de flores pode simplesmente estar abaixo do limiar em que efeitos de densidade local são importantes, até mesmo em agregações de maior densidade. Limitação de nutrientes, aborto seletivo de frutos, e reprodução via função masculina e não feminina também poderiam ser responsáveis. Sugere-se que a ausência de efeitos de densidade local na reprodução de plantas pode ser um fenômeno geral nas florestas da Amazônia central, embora experimentos adicionais com outros sistemas são necessários para determinar se esta hipótese é valida.

Abortamento de gemas florais de cinco cultivares de pereira (Pyrus spp., L.) em dois locais do Rio Grande do Sul, Brasil

Floral bud abortion has been one of the main problems of the pear orchards in Brazil. This problem is characterized by occurrence of necrosis in flower primordia of floral buds decreasing the potential of productivity of the crop. This research was carried out at EMBRAPA/CPACT, Pelotas, RS, aiming to evaluate the occurrence of flower bud abortion in pear trees of Pyrus communis, L., cvs. Packhams Triumph, Bartlett and Red Bartlett and Pyrus pyrifolia [Burm.] Nak. cvs. 20th Century (Nijisseiki) and Shinseiki, collected in two locals of Rio Grande do Sul. The samples of flowers buds was collected in three times: April 23, June 03 and June 25 and observed inside by mycroscope. The highest percentage of necrotic primordia that occured until June 25, was observed in the buds of Packhams Triumph (38.84%) followed by primordia observed in the trees of the two japanese cultivars ‘Nijisseiki and ‘Shinseiki (1.49% and 0.80%, respectively). Regarding to the places, there was higher incidence of flower bud abortion in Veranopolis than in Vacaria.

O abortamento de gemas florais é um dos principais problemas verificados nos pomares de pereira no Brasil. Caracteriza-se pela presença de necrose nos primórdios florias das gemas, e ocasiona grande diminuição do potencial produtivo. O trabalho objetivou avaliar a ocorrência do abortamento nos cultivares Packhams Triumph, Bartlett, Red Bartlett (Pyrus communis, L.) e Século XX (Nijisseiki) e Shinseiki (P. pyrifolia, [Burm.] Nak.), de gemas coletadas em Vacaria e Veranópolis, no RS. As análises foram realizadas nos laboratórios da Embrapa/CPACT, em Pelotas - RS. As amostras de gemas florais foram coletadas em três épocas (23 de abril de 1994, 03 junho de 1994 e 25 de junho de 1994) e observadas internamente com microscópio. Observou-se que as gemas florais da cv. Packhams Triumph apresentavam maiores porcentagens (38,84%) de primórdios necrosados em relação aos demais cultivares, seguido das cvs. Bartlett (10,74%) e Red Bartlett (7,11%). As cvs. Século XX e Shinseiki, apresentaram menor número de primórdios necrosados (1,49 e 0,80%, respectivamente), em comparação aos demais cultivares. Quanto ao local, as gemas coletadas em Veranópolis apresentaram maior número de primórdios necrosados do que as coletadas em Vacaria, e, para época, as gemas coletadas em 25 de junho, apresentaram intensidades de primórdios necrosados superiores às coletadas em 23 de abril e 03 de junho.

Abortamento de gemas florais de cinco cultivares de pereira (Pyrus spp., L.) em dois locais do Rio Grande do Sul, Brasil

Floral bud abortion has been one of the main problems of the pear orchards in Brazil. This problem is characterized by occurrence of necrosis in flower primordia of floral buds decreasing the potential of productivity of the crop. This research was carried out at EMBRAPA/CPACT, Pelotas, RS, aiming to evaluate the occurrence of flower bud abortion in pear trees of Pyrus communis, L., cvs. Packham’s Triumph, Bartlett and Red Bartlett and Pyrus pyrifolia [Burm.] Nak. cvs. 20th Century (Nijisseiki) and Shinseiki, collected in two locals of Rio Grande do Sul. The samples of flowers buds was collected in three times: April 23, June 03 and June 25 and observed inside by mycroscope. The highest percentage of necrotic primordia that occured until June 25, was observed in the buds of Packham’s Triumph (38.84%) followed by primordia observed in the trees of the two japanese cultivars ‘Nijisseiki’ and ‘Shinseiki’ (1.49% and 0.80%, respectively). Regarding to the places, there was higher incidence of flower bud abortion in Veranopolis than in Vacaria.

O abortamento de gemas florais é um dos principais problemas verificados nos pomares de pereira no Brasil. Caracteriza-se pela presença de necrose nos primórdios florias das gemas, e ocasiona grande diminuição do potencial produtivo. O trabalho objetivou avaliar a ocorrência do abortamento nos cultivares Packham’s Triumph, Bartlett, Red Bartlett (Pyrus communis, L.) e Século XX (Nijisseiki) e Shinseiki (P. pyrifolia, [Burm.] Nak.), de gemas coletadas em Vacaria e Veranópolis, no RS. As análises foram realizadas nos laboratórios da Embrapa/CPACT, em Pelotas - RS. As amostras de gemas florais foram coletadas em três épocas (23 de abril de 1994, 03 junho de 1994 e 25 de junho de 1994) e observadas internamente com microscópio. Observou-se que as gemas florais da cv. Packham’s Triumph apresentavam maiores porcentagens (38,84%) de primórdios necrosados em relação aos demais cultivares, seguido das cvs. Bartlett (10,74%) e Red Bartlett (7,11%). As cvs. Século XX e Shinseiki, apresentaram menor número de primórdios necrosados (1,49 e 0,80%, respectivamente), em comparação aos demais cultivares. Quanto ao local, as gemas coletadas em Veranópolis apresentaram maior número de primórdios necrosados do que as coletadas em Vacaria, e, para época, as gemas coletadas em 25 de junho, apresentaram intensidades de primórdios necrosados superiores às coletadas em 23 de abril e 03 de junho.