Physiology in Talisia esculenta seedlings under irrigation with saline water on substrate with hydrogel / Fisiologia em mudas de Talisia esculenta sob irrigações com água salina em substrato com hidrogel

Salinity interferes in the physiology of seedlings from germination and seedling emergence, so it is necessary to adopt measures to mitigate its effects. The objectives of this research were to evaluate irrigation frequency, saline water, polymer, and container volume in the emergence and physiology of Talisia esculenta (A. St.-Hil.) Radlk. The treatments were obtained from the combination of polymer doses (0.0; 0.2; 0.6; 1.0; and 1.2 g dm-3), electrical conductivities of the irrigation water (0.3; 1, 1; 2.7; 4.3; and 5.0 dS m-1), and irrigation frequencies (daily and alternate), plus two additional treatments to assess the volume of the container. A randomized block design was used. Emergence and leaf indices of chlorophyll, fluorescence, and gas exchange were analyzed 100 days after sowing. The increase in electrical conductivity reduced and delayed seedling emergence. Decreasing irrigation frequency reduced the chlorophyll b index, stomatal conductance, transpiration, net CO2 assimilation, and carboxylation efficiency. The magnitude of the effects of electrical conductivity of water and polymer were associated with the frequency of irrigation. However, both salinity and polymer reduced practically all physiological variables. The reduction in container volume also affected the physiology of the seedlings, with more effects when irrigated on alternate days. The T. esculenta seedlings are considered sensitive to salinity, should be irrigated daily with water with less electrical conductivity than 1.0 dS m-1, as well as higher capacity containers used (0.75 vs 1.30 dm3).(AU)

A salinidade interfere na fisiologia das mudas desde a germinação e emergência das plântulas, por isso, é necessário adotar medidas que mitiguem seus efeitos. Os objetivos com esta pesquisa foi avaliar frequências de irrigação, salina da água, polímero e volume de recipiente na emergência e fisiologia de Talisia esculenta (A. St.-Hil.) Radlk. Os tratamentos foram obtidos da combinação entre doses de polímero (0,0; 0,2; 0,6; 1,0 e; 1,2 g dm-3), condutividades elétricas da água de irrigação (0,3; 1,1; 2,7; 4,3 e; 5,0 dS m-1) e frequências de irrigação (diária e alternada), mais dois tratamentos adicionais para avaliar o volume do recipiente. Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados. Foram analisados a emergência e aos 100 dias após a semeadura os índices foliares de clorofila, fluorescência e trocas gasosas. O aumento da condutividade elétrica reduziu e atrasou a emergência das plântulas. A diminuição da frequência de irrigação reduziu o índice de clorofila b, condutância estomática, transpiração, assimilação líquida de CO2 e a eficiência carboxilação. A magnitude dos efeitos da condutividade elétrica da água e do polímero estiveram associados com a frequência de irrigação. Entretanto, tanto a salinidade quanto o polímero reduziram praticamente todas as variáveis fisiológicas. A redução no volume do recipiente também afetou a fisiologia das mudas, com mais efeitos ao se irrigar em dias alternados. As mudas de T. esculenta são consideradas sensíveis à salinidade, devendo-se irrigar diariamente com água com condutividade elétrica menor que 1,0 dS m-1, como também utilizar recipientes com capacidade maior (0,75 vs 1,30 dm3).(AU)

Histopathological events and detection of Metarhizium anisopliae using specific primers in infected immature stages of the fruit fly Anastrepha fraterculus (Wiedemann, 1830) (Diptera: Tephritidae)

The fungus Metarhizium anisopliae is used on a large scale in Brazil as a microbial control agent against the sugar cane spittlebugs, Mahanarva posticata and M. fimbriolata (Hemiptera., Cercopidae). We applied strain E9 of M. anisopliae in a bioassay on soil, with field doses of conidia to determine if it can cause infection, disease and mortality in immature stages of Anastrepha fraterculus, the South American fruit fly. All the events were studied histologically and at the molecular level during the disease cycle, using a novel histological technique, light green staining, associated with light microscopy, and by PCR, using a specific DNA primer developed for M. anisopliae capable to identify Brazilian strains like E9. The entire infection cycle, which starts by conidial adhesion to the cuticle of the host, followed by germination with or without the formation of an appressorium, penetration through the cuticle and colonisation, with development of a dimorphic phase, hyphal bodies in the hemocoel, and death of the host, lasted 96 hours under the bioassay conditions, similar to what occurs under field conditions. During the disease cycle, the propagules of the entomopathogenic fungus were detected by identifying DNA with the specific primer ITSMet: 5' TCTGAATTTTTTATAAGTAT 3' with ITS4 (5' TCCTCCGCTTATTGATATGC 3') as a reverse primer. This simple methodology permits in situ studies of the infective process, contributing to our understanding of the host-pathogen relationship and allowing monitoring of the efficacy and survival of this entomopathogenic fungus in large-scale applications in the field. It also facilitates monitoring the environmental impact of M. anisopliae on non-target insects.

O fungo Metarhizium anisopliae é usado em larga escala no Brasil como um agente de controle microbiológico contra a cigarrinha da cana-de-açúcar, Mahanarva posticata e M. fimbriolata (Hemiptera, Cercopidae). Aplicou-se a linhagem E9 de M. anisopliae em bioensaio no solo, nas dosagens de campo, para se determinar se este poderia causar infecção, doença e morte a estágios imaturos de Anastrepha fraterculus, a mosca sul-americana das frutas. Todos os eventos foram estudados histologicamente e ao nível molecular durante o ciclo da doença, usando-se uma nova técnica de coloração, o corante light Green, associado com a microscopia de luz, e a técnica do PCR, usando-se primers específicos desenvolvidos para M. anisopliae linhagens brasileiras, entre elas a E9. O ciclo infectivo, que se inicia pela adesão do conídio sobre a cutícula do hospedeiro, seguido da germinação, com ou sem a formação de apressório, penetração através da cutícula, colonização, com desenvolvimento da fase dimórfica, corpos hifais na hemocela com a morte do hospedeiro, dura 96 horas, nas condições do bioensaio, similar às condições de campo. Durante o ciclo da doença, propágulos do fungo entomopatogênico foram detectados pela identificação do DNA com primer específico ITSMet: 5'TCTGAATTTTTTATAAGTAT3' com o ITS4 (5'TCCTCCGCTTATTGATATGC3') como primer reverso. Esta metodologia simples permite o estudo in situ do processo infectivo, contribuindo com o entendimento da relação entre patógeneo hospedeiro e permitindo o monitoramento da eficácia e sobrevivência deste fungo entomopatogênico em aplicações em larga escala no campo. Esta também permite e facilita o monitoramento do impacto de M. anisopliae sobre insetos não alvos.

Histopathological events and detection of Metarhizium anisopliae using specific primers in infected immature stages of the fruit fly Anastrepha fraterculus (Wiedemann, 1830) (Diptera: Tephritidae) / Eventos histológicos e detecção de Metarhizium anisopliae usando primers específicos em estágios imaturos da mosca das frutas Anastrepha fraterculus (Wiedemann, 1830) (Diptera: Tephritidae)

The fungus Metarhizium anisopliae is used on a large scale in Brazil as a microbial control agent against the sugar cane spittlebugs, Mahanarva posticata and M. fimbriolata (Hemiptera., Cercopidae). We applied strain E9 of M. anisopliae in a bioassay on soil, with field doses of conidia to determine if it can cause infection, disease and mortality in immature stages of Anastrepha fraterculus, the South American fruit fly. All the events were studied histologically and at the molecular level during the disease cycle, using a novel histological technique, light green staining, associated with light microscopy, and by PCR, using a specific DNA primer developed for M. anisopliae capable to identify Brazilian strains like E9. The entire infection cycle, which starts by conidial adhesion to the cuticle of the host, followed by germination with or without the formation of an appressorium, penetration through the cuticle and colonisation, with development of a dimorphic phase, hyphal bodies in the hemocoel, and death of the host, lasted 96 hours under the bioassay conditions, similar to what occurs under field conditions. During the disease cycle, the propagules of the entomopathogenic fungus were detected by identifying DNA with the specific primer ITSMet: 5' TCTGAATTTTTTATAAGTAT 3' with ITS4 (5' TCCTCCGCTTATTGATATGC 3') as a reverse primer. This simple methodology permits in situ studies of the infective process, contributing to our understanding of the host-pathogen relationship and allowing monitoring of the efficacy and survival of this entomopathogenic fungus in large-scale applications in the field. It also facilitates monitoring the environmental impact of M. anisopliae on non-target insects.

O fungo Metarhizium anisopliae é usado em larga escala no Brasil como um agente de controle microbiológico contra a cigarrinha da cana-de-açúcar, Mahanarva posticata e M. fimbriolata (Hemiptera, Cercopidae). Aplicou-se a linhagem E9 de M. anisopliae em bioensaio no solo, nas dosagens de campo, para se determinar se este poderia causar infecção, doença e morte a estágios imaturos de Anastrepha fraterculus, a mosca sul-americana das frutas. Todos os eventos foram estudados histologicamente e ao nível molecular durante o ciclo da doença, usando-se uma nova técnica de coloração, o corante light Green, associado com a microscopia de luz, e a técnica do PCR, usando-se primers específicos desenvolvidos para M. anisopliae linhagens brasileiras, entre elas a E9. O ciclo infectivo, que se inicia pela adesão do conídio sobre a cutícula do hospedeiro, seguido da germinação, com ou sem a formação de apressório, penetração através da cutícula, colonização, com desenvolvimento da fase dimórfica, corpos hifais na hemocela com a morte do hospedeiro, dura 96 horas, nas condições do bioensaio, similar às condições de campo. Durante o ciclo da doença, propágulos do fungo entomopatogênico foram detectados pela identificação do DNA com primer específico ITSMet: 5'TCTGAATTTTTTATAAGTAT3' com o ITS4 (5'TCCTCCGCTTATTGATATGC3') como primer reverso. Esta metodologia simples permite o estudo in situ do processo infectivo, contribuindo com o entendimento da relação entre patógeneo hospedeiro e permitindo o monitoramento da eficácia e sobrevivência deste fungo entomopatogênico em aplicações em larga escala no campo. Esta também permite e facilita o monitoramento do impacto de M. anisopliae sobre insetos não alvos.

Consumo y dispersión de semillas de Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) por el murciélago frugívoro Sturnira ludovici (Phyllostomidae) / Consumption and seed dispersion of Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) by the fruit bat Sturnira ludovici (Phyllostomidae)

Documentamos el primer registro de consumo y dispersión de semillas de Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) por el murciélago de charreteras de tierras altas (Sturnira ludovici). La ingesta representó el 13%, 4% y el 80% del contenido total de su dieta en tres diferentes localidades estudiadas. Mediante experimentos de germinación in situ, determinamos un porcentaje de germinación de 30% de un total de 80 semillas digeridas; esto sugiere que S. ludovici actuá como dispersor legítimo de S. schlechtendalianum.

Consumption and seed dispersion of Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) by the fruit bat Sturnira ludovici (Phyllostomidae). We presented the first report of the consumption and seed dispersion of Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) by the highland yellow-shouldered bat (Sturnira ludovici). Intake accounted for 13%, 4% and 80% of total diet respectively in three studied locations. In situ germination experiments had a 30% of the 80 digested seeds; suggesting that S. ludovici is acting as legitimate seed disperser of S. schlechtendalianum.

Storage in cerrado soil and germination of Psychotria vellosiana (Rubiaceae) seeds

The regeneration of plant communities from seed depends, to a large extent, on the capacity of the seed remaining viable in the soil. The viability and germination of artificially buried Psychotria vellosiana seeds in cerrado soil were studied, with the purpose of discovering some physio-ecological aspects of dispersed seeds and evaluating their potential to constitute a soil seed bank. Seed samples were placed in nylon envelopes and buried in the soil of a Cerrado reserve at two different depths and sites. Buried seeds were retrieved periodically and tested for germination along with dry-stored seeds. In general, there was a reduction in seed germination with storage time, both in soil and dry stored conditions, and in some assays exhumed seeds germinated faster than dry stored ones. In general the soil storage favoured seed viability of ungerminated seeds as compared to dry stored ones, with the seeds remaining partially viable after 10 months of storage. The lack of germination of viable seeds suggests that seeds showed true dormancy and/or required an extended time to germinate. It was observed that some seeds had germinated while buried and such in situ germination tended to increase with rainfall. The water availability in the soil might be a limiting factor for successful germination of P. vellosiana in the field, and the seeds may constitute a persistent soil seed bank in the cerrado as dispersed seeds remain viable in the soil until the following period of seed dispersal.

A regeneração de comunidades vegetais depende em grande parte da capacidade das sementes de se conservarem viáveis no solo. Estudou-se a viabilidade e germinação de sementes de Psychotria vellosiana manualmente enterradas no cerrado, com o objetivo de se conhecer alguns aspectos fisio-ecológicos de sementes dispersas, bem como seu potencial em formar banco de sementes no solo. Amostras de sementes foram colocadas em invólucros de tela de nylon e enterradas no solo do cerrado, em duas profundidades e em dois ambientes diferentes. As sementes enterradas eram periodicamente recuperadas e testadas quanto à sua germinação, juntamente com sementes armazenadas a seco. Em geral houve uma redução da germinação em função do tempo de armazenamento, seja no solo, seja na estocagem a seco, e em alguns ensaios as sementes exumadas germinaram mais rapidamente do que as armazenadas a seco. Em geral o armazenamento no solo favoreceu a viabilidade de sementes não germinadas, em comparação com as armazenadas a seco, e as sementes conservaram-se viáveis por mais de dez meses. A não germinação de sementes viáveis sugere a ocorrência de dormência e/ou a necessidade de um tempo maior de germinação. Constatou-se que parte das sementes germinou enquanto estavam enterradas, sendo maior a ocorrência no período mais chuvoso. A disponibilidade de água no solo pode ser um fator limitante para a germinação no campo de P. vellosiana, e as sementes podem constituir um banco de sementes persistente, já que sementes dispersas conservaram-se viáveis até o próximo período de dispersão.

Storage in cerrado soil and germination of Psychotria vellosiana (Rubiaceae) seeds

The regeneration of plant communities from seed depends, to a large extent, on the capacity of the seed remaining viable in the soil. The viability and germination of artificially buried Psychotria vellosiana seeds in cerrado soil were studied, with the purpose of discovering some physio-ecological aspects of dispersed seeds and evaluating their potential to constitute a soil seed bank. Seed samples were placed in nylon envelopes and buried in the soil of a Cerrado reserve at two different depths and sites. Buried seeds were retrieved periodically and tested for germination along with dry-stored seeds. In general, there was a reduction in seed germination with storage time, both in soil and dry stored conditions, and in some assays exhumed seeds germinated faster than dry stored ones. In general the soil storage favoured seed viability of ungerminated seeds as compared to dry stored ones, with the seeds remaining partially viable after 10 months of storage. The lack of germination of viable seeds suggests that seeds showed true dormancy and/or required an extended time to germinate. It was observed that some seeds had germinated while buried and such in situ germination tended to increase with rainfall. The water availability in the soil might be a limiting factor for successful germination of P. vellosiana in the field, and the seeds may constitute a persistent soil seed bank in the cerrado as dispersed seeds remain viable in the soil until the following period of seed dispersal.

A regeneração de comunidades vegetais depende em grande parte da capacidade das sementes de se conservarem viáveis no solo. Estudou-se a viabilidade e germinação de sementes de Psychotria vellosiana manualmente enterradas no cerrado, com o objetivo de se conhecer alguns aspectos fisio-ecológicos de sementes dispersas, bem como seu potencial em formar banco de sementes no solo. Amostras de sementes foram colocadas em invólucros de tela de nylon e enterradas no solo do cerrado, em duas profundidades e em dois ambientes diferentes. As sementes enterradas eram periodicamente recuperadas e testadas quanto à sua germinação, juntamente com sementes armazenadas a seco. Em geral houve uma redução da germinação em função do tempo de armazenamento, seja no solo, seja na estocagem a seco, e em alguns ensaios as sementes exumadas germinaram mais rapidamente do que as armazenadas a seco. Em geral o armazenamento no solo favoreceu a viabilidade de sementes não germinadas, em comparação com as armazenadas a seco, e as sementes conservaram-se viáveis por mais de dez meses. A não germinação de sementes viáveis sugere a ocorrência de dormência e/ou a necessidade de um tempo maior de germinação. Constatou-se que parte das sementes germinou enquanto estavam enterradas, sendo maior a ocorrência no período mais chuvoso. A disponibilidade de água no solo pode ser um fator limitante para a germinação no campo de P. vellosiana, e as sementes podem constituir um banco de sementes persistente, já que sementes dispersas conservaram-se viáveis até o próximo período de dispersão.

Consumo y dispersión de semillas de Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) por el murciélago frugívoro Sturnira ludovici (Phyllostomidae) / Consumption and seed dispersion of Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) by the fruit bat Sturnira ludovici (Phyllostomidae)

Documentamos el primer registro de consumo y dispersión de semillas de Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) por el murciélago de charreteras de tierras altas (Sturnira ludovici). La ingesta representó el 13%, 4% y el 80% del contenido total de su dieta en tres diferentes localidades estudiadas. Mediante experimentos de germinación in situ, determinamos un porcentaje de germinación de 30% de un total de 80 semillas digeridas; esto sugiere que S. ludovici actuá como dispersor legítimo de S. schlechtendalianum.

Consumption and seed dispersion of Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) by the fruit bat Sturnira ludovici (Phyllostomidae). We presented the first report of the consumption and seed dispersion of Solanum schlechtendalianum (Solanaceae) by the highland yellow-shouldered bat (Sturnira ludovici). Intake accounted for 13%, 4% and 80% of total diet respectively in three studied locations. In situ germination experiments had a 30% of the 80 digested seeds; suggesting that S. ludovici is acting as legitimate seed disperser of S. schlechtendalianum.