RESUMO
Ananas ananassoides (Baker) L.B.Sm. is a wild pineapple, commonly found in the savannas. This study aimed to describe the morpho-anatomy and histochemistry of its seed. The observations were made in the longitudinal and transverse sections, using an optical microscope. The cell arrangement in the seed coat, ripples in the integument, the ratio of embryo size and endosperm amount, and the number of strata in the aleurone layer are anatomical characteristics that may contribute to distinguishing this species. The starch in the endosperm, lipids and proteins in the embryo, constitute the seed's main nutritional reserves. The homogeneous embryo and phenolic compounds present in the seed coat and in the aleurone layer possibly contribute to the dormancy in this species. This study presents information relevant to the taxonomy and physiology of A. ananassoides, which represents contributions to the global knowledge of this species with a high potential as ornamental.
Ananas ananassoides (Baker) L.B.Sm. é um abacaxi silvestre, comumente encontrado nas savanas. Este estudo teve como objetivo descrever a morfoanatomia e histoquímica de sua semente. As observações foram feitas nos cortes longitudinais e transversais, em microscópio óptico. O arranjo celular no tegumento, as ondulações no tegumento, a relação entre o tamanho do embrião e a quantidade de endosperma, e o número de estratos na camada de aleurona são características anatômicas que podem contribuir para a distinção dessa espécie. O amido do endosperma e os lipídios e proteínas do embrião constituem as principais reservas nutricionais da semente. O embrião homogêneo e os compostos fenólicos presentes no tegumento e na camada de aleurona possivelmente contribuem para a dormência nessa espécie. Este estudo apresenta informações relevantes para a taxonomia e fisiologia de A. ananassoides, sendo contribuições valiosas para o conhecimento global dessa espécie com alto potencial ornamental.
Assuntos
Sementes , Tegumento Comum , Ananas/anatomia & histologia , Estruturas EmbrionáriasRESUMO
Studies on the germination and establishment of plants are key pieces to understanding the reproductive success of plants. This work aimed to describe in vitro germination and reserve mobilization in the bromeliad Vriesea friburgensis through morphological, histochemical, and biochemical analysis. The conditions used in this study for the in vitro germination are adequate. From the third day of in vitro inoculation, a uniform germination of 98% was obtained, exhibiting a high physiological quality of the seeds and a high potential to produce seedlings (94%). There is early reserve mobilization, which began in the imbibition phase. The accumulated reserves in the endosperm cytoplasm are degraded by hydrolytic enzymes provided by the aleurone layer. It is possible that compounds in the cell walls of the endosperm contribute to a lesser extent in mobilization. Additionally, it was observed that starch accumulation in the cotyledon increases when the seedling has formed. Results from this study provide insights for future studies on ecology, seed technology, and conservation in this species. This study contributes to the limited knowledge of the dynamics of reserves during germination and seedling establishment in Bromeliaceae. To the best of our knowledge, this is the first study with this approach in the genus Vriesea.
Estudos sobre germinação e estabelecimento de plantas são peças-chave para entender o sucesso reprodutivo das plantas. Este trabalho teve como objetivo descrever a germinação in vitro e a mobilização de reservas na bromélia Vriesea friburgensis por meio de análises morfológicas, histoquímicas e bioquímicas. As condições utilizadas neste estudo para a germinação in vitro são adequadas. A partir do terceiro dia de inoculação in vitro, obteve-se germinação uniforme de 98%, apresentando alta qualidade fisiológica das sementes e alto potencial de produção de plântulas (94%). Há uma mobilização precoce de reservas, iniciada na fase de embebição. As reservas acumuladas no citoplasma do endosperma são degradadas por enzimas hidrolíticas fornecidas pela camada de aleurona. É possível que compostos nas paredes celulares do endosperma contribuam em menor grau na mobilização. Além disso, observou-se que o acúmulo de amido no cotilédone aumenta com a formação da plântula. Os resultados deste estudo fornecem informações para estudos futuros sobre ecologia, tecnologia de sementes e conservação desta espécie. Este estudo contribui para o conhecimento limitado da dinâmica das reservas durante a germinação e estabelecimento de plântulas em Bromeliaceae. Até onde sabemos, este é o primeiro estudo com esta abordagem no gênero Vriesea.
Assuntos
Técnicas In Vitro , Germinação , Bromeliaceae/crescimento & desenvolvimentoRESUMO
Popcorn (Zea mays var. everta) has a higher commercial value than common maize, in addition to being a popular food among consumers. Today, there is a constant search for cultivars with superior performance for several traits of interest in the case of popcorn, yield and popping expansion. On this basis, this project proposes to characterize progenies of popcorn with different values of expansion capacity regarding chemical composition and micromorphology. Kernels from the fifth cycle (C5) of intrapopulation recurrent selection were evaluated. The progenies were selected based on the popping expansion volume of their kernels. The kernels were quantified for amylose and analyzed for starch granule arrangement and pericarp thickness by scanning electron microscopy. Progenies with low popping expansion volume (0 and 7 mL g-1) showed amylose contents of 21.24 and 20.18%, respectively; a less compact endosperm, with individual starch granules interspaced with empty spaces; and pericarp thickness between 40.94 and 38.99 µm, respectively. By contrast, progenies with high popping expansion volume (30 and 35 mL g-1) showed amylose contents of 23.92 and 26.10%; a vitreous endosperm; more-compact starch granules without empty spaces in between; and pericarp thickness between 107.66 and 107.84 µm. Progenies with higher popping expansion volume exhibited a thicker pericarp, a high amylose percentage and a more-compact endosperm, whereas those with the lower expansion volumes showed a thinner pericarp, a lower amylose percentage and individual starch granules.(AU)
O milho-pipoca (Zea mays var. everta) tem um valor comercial mais elevado do que o milho comum e é um alimento popular entre os consumidores. Hoje, existe uma constante busca por cultivares com desempenho superior para os diversos caracteres de interesse, no caso da pipoca, produtividade e capacidade de expansão. O trabalho propõe caracterizar progênies de milho-pipoca com diferentes valores de capacidade de expansão quanto à composição química e micromorfologia. Foram estudados grãos do quinto ciclo (C5) de seleção recorrente intrapopulacional. As progênies foram selecionadas com base nos valores de capacidade de expansão de seus grãos. Os grãos foram quantificados para amilose e analisados quanto ao arranjo dos grânulos de amido e espessura do pericarpo por microscopia eletrônica de varredura. Progênies com baixa capacidade de expansão (0 e 7 mL g-1) apresentaram teor de amilose de 21,24 e 20,18% respectivamente; endosperma menos compacto, com grânulos de amido individualizados e intercalados com espaços vazios; e espessura do pericarpo medindo entre 40,94 e 38,99 µm, respectivamente. Por outro lado, progênies com alta capacidade de expansão (30 e 35 mL g-1) apresentaram teor de amilose de 23,92 e 26,10%, endosperma vítreo, sendo os grânulos de amido mais compactos e sem espaços vazios entre eles; e espessura do pericarpo medindo entre 107,66 e 107,84 µm. Progênies com altos valores de capacidade de expansão apresentam maior espessura de pericarpo, alta porcentagem de amilose e endosperma mais compactado, enquanto as com menores valores de expansão, apresentam menor espessura do pericarpo, menor porcentagem de amilose e grânulos de amido individualizados.(AU)
Assuntos
Amilose/administração & dosagem , Zea mays/anatomia & histologia , Zea mays/classificação , Zea mays/genética , EndospermaRESUMO
ABSTRACT: Popcorn (Zea mays var. everta) has a higher commercial value than common maize, in addition to being a popular food among consumers. Today, there is a constant search for cultivars with superior performance for several traits of interest in the case of popcorn, yield and popping expansion. On this basis, this project proposes to characterize progenies of popcorn with different values of expansion capacity regarding chemical composition and micromorphology. Kernels from the fifth cycle (C5) of intrapopulation recurrent selection were evaluated. The progenies were selected based on the popping expansion volume of their kernels. The kernels were quantified for amylose and analyzed for starch granule arrangement and pericarp thickness by scanning electron microscopy. Progenies with low popping expansion volume (0 and 7 mL g-1) showed amylose contents of 21.24 and 20.18%, respectively; a less compact endosperm, with individual starch granules interspaced with empty spaces; and pericarp thickness between 40.94 and 38.99 µm, respectively. By contrast, progenies with high popping expansion volume (30 and 35 mL g-1) showed amylose contents of 23.92 and 26.10%; a vitreous endosperm; more-compact starch granules without empty spaces in between; and pericarp thickness between 107.66 and 107.84 µm. Progenies with higher popping expansion volume exhibited a thicker pericarp, a high amylose percentage and a more-compact endosperm, whereas those with the lower expansion volumes showed a thinner pericarp, a lower amylose percentage and individual starch granules.
RESUMO: O milho-pipoca (Zea mays var. everta) tem um valor comercial mais elevado do que o milho comum e é um alimento popular entre os consumidores. Hoje, existe uma constante busca por cultivares com desempenho superior para os diversos caracteres de interesse, no caso da pipoca, produtividade e capacidade de expansão. O trabalho propõe caracterizar progênies de milho-pipoca com diferentes valores de capacidade de expansão quanto à composição química e micromorfologia. Foram estudados grãos do quinto ciclo (C5) de seleção recorrente intrapopulacional. As progênies foram selecionadas com base nos valores de capacidade de expansão de seus grãos. Os grãos foram quantificados para amilose e analisados quanto ao arranjo dos grânulos de amido e espessura do pericarpo por microscopia eletrônica de varredura. Progênies com baixa capacidade de expansão (0 e 7 mL g-1) apresentaram teor de amilose de 21,24 e 20,18% respectivamente; endosperma menos compacto, com grânulos de amido individualizados e intercalados com espaços vazios; e espessura do pericarpo medindo entre 40,94 e 38,99 µm, respectivamente. Por outro lado, progênies com alta capacidade de expansão (30 e 35 mL g-1) apresentaram teor de amilose de 23,92 e 26,10%, endosperma vítreo, sendo os grânulos de amido mais compactos e sem espaços vazios entre eles; e espessura do pericarpo medindo entre 107,66 e 107,84 µm. Progênies com altos valores de capacidade de expansão apresentam maior espessura de pericarpo, alta porcentagem de amilose e endosperma mais compactado, enquanto as com menores valores de expansão, apresentam menor espessura do pericarpo, menor porcentagem de amilose e grânulos de amido individualizados.
RESUMO
ABSTRACT: In this study, a non-destructive, high-throughput, endosperm-based DNA extraction method was developed. To verify the non-destructive nature of this method, a germination test was performed on 288 seeds after sampling their endosperm, which gave a seedling emergence rate that was higher (97.6%) than that of the control group (92%). To confirm the feasibility of the new method, DNA was extracted from plants of a BC1F2 population by two different methods, namely, from endosperm using our rapid, high-throughput method (ER-DNA) and from young leaves emerging from the same sampled seed using the CTAB method (LC-DNA). The ER-DNA was undetectable by agarose gel electrophoresis, but was found to be an adequate replacement for LC-DNA for the amplification and detection of simple sequence repeats (SSRs). Further analysis revealed that ER-DNA was generally suitable for the generation of specific 500-750-bp fragments, but not for the amplification of 1,000-2,000-bp fragments. Our rapid, high-throughput method therefore has no deleterious effects on wheat seeds and yields DNA for SSR genotyping that is a suitable alternative to traditionally obtained DNA.
RESUMO: Neste estudo, foi desenvolvido um método de extração de DNA não destrutivo, de alto débito e endosperma. Para verificar a natureza não destrutiva deste método, um teste de germinação foi realizado em 288 sementes após a amostragem do endosperma, o que deu uma taxa de emergência de plântulas maior (97,6%) do que a do grupo controle (92%). Para confirmar a viabilidade do novo método, o DNA foi extraído de plantas de uma população de BC1F2 por dois métodos diferentes, a saber, do endosperma usando nosso método rápido de alto rendimento (ER-DNA) e de folhas jovens que emergem da mesma semente amostrada usando o método CTAB (LC-DNA). O ER-DNA foi indetectável por eletroforese em gel de agarose, mas foi encontrado como uma substituição adequada para LC-DNA para a amplificação e detecção de repetições simples de seqüência (SSRs). Uma análise posterior revelou que o ER-DNA era geralmente adequado para a geração de fragmentos específicos de 500-750 pb, mas não para a amplificação de fragmentos de 1.000-2.000 pb. Nosso método rápido e de alto débito, portanto, não tem efeitos deletérios sobre as sementes de trigo e produz DNA para a genotipagem de SSR que é uma alternativa adequada ao DNA obtido tradicionalmente.
RESUMO
In this study, a non-destructive, high-throughput, endosperm-based DNA extraction method was developed. To verify the non-destructive nature of this method, a germination test was performed on 288 seeds after sampling their endosperm, which gave a seedling emergence rate that was higher (97.6%) than that of the control group (92%). To confirm the feasibility of the new method, DNA was extracted from plants of a BC1F2 population by two different methods, namely, from endosperm using our rapid, high-throughput method (ER-DNA) and from young leaves emerging from the same sampled seed using the CTAB method (LC-DNA). The ER-DNA was undetectable by agarose gel electrophoresis, but was found to be an adequate replacement for LC-DNA for the amplification and detection of simple sequence repeats (SSRs). Further analysis revealed that ER-DNA was generally suitable for the generation of specific 500-750-bp fragments, but not for the amplification of 1,000-2,000-bp fragments. Our rapid, high-throughput method therefore has no deleterious effects on wheat seeds and yields DNA for SSR genotyping that is a suitable alternative to traditionally obtained DNA.(AU)
Neste estudo, foi desenvolvido um método de extração de DNA não destrutivo, de alto débito e endosperma. Para verificar a natureza não destrutiva deste método, um teste de germinação foi realizado em 288 sementes após a amostragem do endosperma, o que deu uma taxa de emergência de plântulas maior (97,6%) do que a do grupo controle (92%). Para confirmar a viabilidade do novo método, o DNA foi extraído de plantas de uma população de BC1F2 por dois métodos diferentes, a saber, do endosperma usando nosso método rápido de alto rendimento (ER-DNA) e de folhas jovens que emergem da mesma semente amostrada usando o método CTAB (LC-DNA). O ER-DNA foi indetectável por eletroforese em gel de agarose, mas foi encontrado como uma substituição adequada para LC-DNA para a amplificação e detecção de repetições simples de seqüência (SSRs). Uma análise posterior revelou que o ER-DNA era geralmente adequado para a geração de fragmentos específicos de 500-750 pb, mas não para a amplificação de fragmentos de 1.000-2.000 pb. Nosso método rápido e de alto débito, portanto, não tem efeitos deletérios sobre as sementes de trigo e produz DNA para a genotipagem de SSR que é uma alternativa adequada ao DNA obtido tradicionalmente.(AU)
Assuntos
Triticum/genética , DNA/genética , Sementes/genética , Endosperma/genéticaRESUMO
Studies on seed structure of Asteraceae have received little attention of botanists. Seed structure in Asteraceae is analyzed to evaluate the usefulness of characters in the separation of species through the analysis of nine weedy species. Seeds originate from anatropous, unitegmic and tenuinucellate ovules. The partial collapse of the developing seed coat is a common characteristic in the Asteraceae species studied. The testa consists of crushed and thin-walled cells in almost all of the species studied herein, except for Elephantopus mollis and Parthenium hysterophorus, which showed exotesta cells with U-shaped thickening. The analysis revealed high uniformity in seed characters.
Estudos da estrutura da semente de Asteraceae receberam pouca atenção de botânicos. A estrutura da semente de Asteraceae é examinada com a finalidade de avaliar a utilidade dos caracteres na separação de espécies, mediante a análise de nove espécies de plantas daninhas. As sementes são originárias de óvulos anátropos, unitegumentado e tenuinucelados. O colapso parcial do revestimento da semente em desenvolvimento é uma característica comum nas espécies estudadas de Asteraceae. A testa é composta por células colapsadas e de paredes finas em quase todas as espécies estudadas, com exceção de Elephantopus mollis e Parthenium hysterophorus, que demonstraram células da exotesta com espessamento em U. A análise revelou uma grande quantidade de uniformidade dos caracteres estudados das sementes.
Assuntos
Asteraceae , Estruturas Embrionárias , Endosperma , ÓvuloRESUMO
Studies on seed structure of Asteraceae have received little attention of botanists. Seed structure in Asteraceae is analyzed to evaluate the usefulness of characters in the separation of species through the analysis of nine weedy species. Seeds originate from anatropous, unitegmic and tenuinucellate ovules. The partial collapse of the developing seed coat is a common characteristic in the Asteraceae species studied. The testa consists of crushed and thin-walled cells in almost all of the species studied herein, except for Elephantopus mollis and Parthenium hysterophorus, which showed exotesta cells with U-shaped thickening. The analysis revealed high uniformity in seed characters.(AU)
Estudos da estrutura da semente de Asteraceae receberam pouca atenção de botânicos. A estrutura da semente de Asteraceae é examinada com a finalidade de avaliar a utilidade dos caracteres na separação de espécies, mediante a análise de nove espécies de plantas daninhas. As sementes são originárias de óvulos anátropos, unitegumentado e tenuinucelados. O colapso parcial do revestimento da semente em desenvolvimento é uma característica comum nas espécies estudadas de Asteraceae. A testa é composta por células colapsadas e de paredes finas em quase todas as espécies estudadas, com exceção de Elephantopus mollis e Parthenium hysterophorus, que demonstraram células da exotesta com espessamento em U. A análise revelou uma grande quantidade de uniformidade dos caracteres estudados das sementes.(AU)
Assuntos
Animais , Asteraceae/embriologia , Sementes/embriologia , EndospermaRESUMO
Avaliou-se o desempenho de vacas leiteiras que consumiram polpa cítrica e dois teores dietéticos de silagem de grão úmido de milho. Os tratamentos foram: milho de textura dura ou milho de textura macia ensilado na linha negra, em fatorial com 9% ou 18% de milho na dieta. O teor de polpa cítrica na dieta foi de 16,2% ou 25,6%, com alto e baixo milho, respectivamente. Doze vacas receberam os tratamentos em quadrados latinos 4x4. A produção diária de leite foi 27,9kg no milho duro e 28,8 no macio (P=0,19). Alto milho diminuiu o teor de gordura do leite de 3,38 para 3,26% (P=0,04) e aumentou o teor de proteína de 2,99 para 3,03% (P=0,05) e a eficiência alimentar de 1,50 para 1,57kg de leite/kg de consumo (P=0,03). Aumento no teor de milho induziu maior queda no pH ruminal na dieta com milho macio do que na dieta com milho duro (P=0,05 para a interação textura versus teor de milho). O milho macio aumentou o consumo diário de matéria orgânica digestível de 11,7 para 12,3kg (P=0,05). Os parâmetros digestivos sugerem que a ensilagem não eliminou totalmente o efeito da textura do endosperma sobre a digestibilidade do milho.(AU)
Lactating cow performance on diets containing citrus pulp and two levels of high moisture corn silage was evaluated. Treatments were: hard texture corn or soft texture corn ensiled at the black layer, with a 9% or 18% factorial corn in the diet. Dietary citrus pulp content was 16.2% or 25.6%, for high and low corn, respectively. Twelve cows received the treatments in 4x4 Latin Squares. Daily milk yield was 27.9kg for hard corn and 28.8 for soft (P=0.19). High corn decreased milk fat content from 3.38 to 3.26% (P=0.04), and increased protein content from 2.99 to 3.03% (P=0.05) and feed efficiency from 1.50 to 1.57kg of milk/kg of intake (P=0.03). The increase of corn content generated a greater decrease in ruminal pH in the soft corn diet than in the hard corn diet (P=0.05 for the interaction of texture versus corn content). Soft corn increased the daily intake of digestible organic matter from 11.7 to 12.3kg (P=0.05). Digestive parameters suggest that ensilaging did not totally eliminate the endosperm texture effect on corn digestibility.(AU)
Assuntos
Animais , Bovinos , Silagem , Zea mays , Grão Comestível , Dieta , Fenômenos Fisiológicos do Sistema Digestório , Endosperma , Bovinos/classificaçãoRESUMO
Avaliou-se o desempenho de vacas leiteiras que consumiram polpa cítrica e dois teores dietéticos de silagem de grão úmido de milho. Os tratamentos foram: milho de textura dura ou milho de textura macia ensilado na linha negra, em fatorial com 9% ou 18% de milho na dieta. O teor de polpa cítrica na dieta foi de 16,2% ou 25,6%, com alto e baixo milho, respectivamente. Doze vacas receberam os tratamentos em quadrados latinos 4x4. A produção diária de leite foi 27,9kg no milho duro e 28,8 no macio (P=0,19). Alto milho diminuiu o teor de gordura do leite de 3,38 para 3,26% (P=0,04) e aumentou o teor de proteína de 2,99 para 3,03% (P=0,05) e a eficiência alimentar de 1,50 para 1,57kg de leite/kg de consumo (P=0,03). Aumento no teor de milho induziu maior queda no pH ruminal na dieta com milho macio do que na dieta com milho duro (P=0,05 para a interação textura versus teor de milho). O milho macio aumentou o consumo diário de matéria orgânica digestível de 11,7 para 12,3kg (P=0,05). Os parâmetros digestivos sugerem que a ensilagem não eliminou totalmente o efeito da textura do endosperma sobre a digestibilidade do milho.
Lactating cow performance on diets containing citrus pulp and two levels of high moisture corn silage was evaluated. Treatments were: hard texture corn or soft texture corn ensiled at the black layer, with a 9% or 18% factorial corn in the diet. Dietary citrus pulp content was 16.2% or 25.6%, for high and low corn, respectively. Twelve cows received the treatments in 4x4 Latin Squares. Daily milk yield was 27.9kg for hard corn and 28.8 for soft (P=0.19). High corn decreased milk fat content from 3.38 to 3.26% (P=0.04), and increased protein content from 2.99 to 3.03% (P=0.05) and feed efficiency from 1.50 to 1.57kg of milk/kg of intake (P=0.03). The increase of corn content generated a greater decrease in ruminal pH in the soft corn diet than in the hard corn diet (P=0.05 for the interaction of texture versus corn content). Soft corn increased the daily intake of digestible organic matter from 11.7 to 12.3kg (P=0.05). Digestive parameters suggest that ensilaging did not totally eliminate the endosperm texture effect on corn digestibility.
Assuntos
Animais , Bovinos , Fenômenos Fisiológicos do Sistema Digestório , Dieta , Grão Comestível , Endosperma , Silagem , Zea mays , Bovinos/classificaçãoRESUMO
Macaw palm (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart.) is a tropical species with multiple uses, including oil supply for biodiesel production. However, structural and physiological studies of the seed are still scarce, as well as in vitro propagation techniques. The aim of this study was to characterize the anatomy, histochemistry and ultrastructure of the seed and the in vitro somatic embryo of A. aculeata, gaining insight into relationships between the post-harvest seed behavior and the somatic embryo conversion to plant. The zygotic embryo and the endosperm show high quantities of protein and lipids, stored in protein and lipid bodies, respectively. The cell wall storage polysaccharides occur in the thickened cell wall of the endosperm. The absence of vacuoles and the few organelles, except for the storage ones, indicate low metabolic state of the zygotic embryo, which suggests a orthodox behavior of the seed at maturity. The somatic embryo shows a shoot meristem with few leaf primordia, vacuolated cells and, occasionally, amyloplasts , but not lipid or protein reserves. These characteristics, common in somatic embryogenesis, could be associated with the maturation phase, and, consequently, with the low conversion of these embryos into plants.
A macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart.) é uma espécie tropical com múltiplos usos, incluindo a geração de óleo para a produção de biodiesel. Entretanto, estudos estruturais e fisiológicos da semente ainda são escassos, assim como as técnicas de propagação in vitro. Caracterizaram-se a anatomia, a histoquímica e ultraestrutura da semente e do embrião somático de A. aculeata obtido in vitro, visando a obter relações entre o comportamento pós-colheita da semente e a conversão em planta a partir do embrião somático. O embrião zigótico e o endosperma apresentam alta quantidade de proteínas e lipídios, estocados em corpos protéicos e lipídicos, respectivamente. Os polissacarídeos de reserva da parede celular estão presentes nas paredes celulares espessadas do endosperma. A ausência de vacúolos e as poucas organelas visualizadas, exceto as organelas de reserva, indicam baixo estado metabólico do embrião zigótico, o que sugere comportamento ortodoxo da semente madura. O embrião somático apresenta meristema apical com poucos primórdios foliares, células com vacúolos conspícuos e, ocasionalmente, amiloplastos, mas não há reservas protéicas ou lipídicas. Essas características, comuns na embriogênese somática, podem estar associadas à fase de maturação dos embriões e, consequentemente, com a baixa conversão desses embriões em plantas.
RESUMO
Macaw palm (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart.) is a tropical species with multiple uses, including oil supply for biodiesel production. However, structural and physiological studies of the seed are still scarce, as well as in vitro propagation techniques. The aim of this study was to characterize the anatomy, histochemistry and ultrastructure of the seed and the in vitro somatic embryo of A. aculeata, gaining insight into relationships between the post-harvest seed behavior and the somatic embryo conversion to plant. The zygotic embryo and the endosperm show high quantities of protein and lipids, stored in protein and lipid bodies, respectively. The cell wall storage polysaccharides occur in the thickened cell wall of the endosperm. The absence of vacuoles and the few organelles, except for the storage ones, indicate low metabolic state of the zygotic embryo, which suggests a orthodox behavior of the seed at maturity. The somatic embryo shows a shoot meristem with few leaf primordia, vacuolated cells and, occasionally, amyloplasts , but not lipid or protein reserves. These characteristics, common in somatic embryogenesis, could be associated with the maturation phase, and, consequently, with the low conversion of these embryos into plants.
A macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart.) é uma espécie tropical com múltiplos usos, incluindo a geração de óleo para a produção de biodiesel. Entretanto, estudos estruturais e fisiológicos da semente ainda são escassos, assim como as técnicas de propagação in vitro. Caracterizaram-se a anatomia, a histoquímica e ultraestrutura da semente e do embrião somático de A. aculeata obtido in vitro, visando a obter relações entre o comportamento pós-colheita da semente e a conversão em planta a partir do embrião somático. O embrião zigótico e o endosperma apresentam alta quantidade de proteínas e lipídios, estocados em corpos protéicos e lipídicos, respectivamente. Os polissacarídeos de reserva da parede celular estão presentes nas paredes celulares espessadas do endosperma. A ausência de vacúolos e as poucas organelas visualizadas, exceto as organelas de reserva, indicam baixo estado metabólico do embrião zigótico, o que sugere comportamento ortodoxo da semente madura. O embrião somático apresenta meristema apical com poucos primórdios foliares, células com vacúolos conspícuos e, ocasionalmente, amiloplastos, mas não há reservas protéicas ou lipídicas. Essas características, comuns na embriogênese somática, podem estar associadas à fase de maturação dos embriões e, consequentemente, com a baixa conversão desses embriões em plantas.
RESUMO
Utilizaram-se 20 leitões machos castrados, com 28kg de peso, em ensaio biológico baseado em coleta total de fezes e de urina para a determinação dos valores de digestibilidade aparente da matéria seca (DAMS), de digestibilidade aparente da proteína bruta (DAPB), de energia digestível aparente (EDA) e de energia metabolizável aparente (EMA) de grãos de sorgo com diferentes texturas do endosperma. Os genótipos avaliados foram BR 007B (textura macia), BR 304 (textura intermediária) e SC 283 (textura dura). As dietas-teste foram compostas por 70 por cento de dieta referência, à base de milho e de farelo de soja, e por 30 por cento de grãos de sorgo. O experimento foi montado em esquema inteiramente ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os valores de DAMS, de DAPB, de EDA e de EMA, expressos na matéria seca, dos grãos do genótipo BR 007B foram 97,1 por cento, 89,7 por cento, 3.840kcal/kg e 3.685kcal/kg; os do genótipo BR 304 foram 92,0 por cento, 82,9 por cento, 3.645kcal/kg e 3.544kcal/kg; e os do genótipo SC 283 foram 83,3 por cento, 78,5 por cento, 3.078kcal/kg e 3.021 kcal/kg, respectivamente. Todas as quatro variáveis analisadas apresentaram valores mais altos (P<0,05) para o genótipo BR 007B em relação ao genótipo SC 283, demonstrando a influência negativa da textura do endosperma sobre o valor nutritivo dos grãos de sorgo para suínos.(AU)
Twenty hogs averaging 28kg were used in a biological assay based on total feces and urine collection method. The dry matter apparent digestibility (DMAD), the crude protein apparent digestibility (CPAD), the apparent digestible energy (ADE), and the apparent metabolizable energy (AME) values of the sorghum grains with different endosperm texture were calculated. The evaluated genotypes were: BR 007B (soft texture), BR 304 (intermediate texture), and SC 283 (hard texture). The test diets were composed by 70 percent of reference diet (based on corn and soybean meal) and 30 percent of sorghum grain. The experiment was a complete random design, with four treatments and five replicates. The DMAD, CPAD, ADE, and AME values, on dry matter basis, calculated for the genotype BR 007B were 97.1 percent, 89.7 percent, 3,840kcal/kg, and 3,685kcal/kg; for the genotype BR 304 they were 92.0 percent, 82.9 percent, 3,645kcal/kg, and 3,544kcal/kg; and for the genotype SC 283 they were 83.3 percent, 78.5 percent, 3,078kcal/kg, and 3,021kcal/kg, respectively. All analyzed variables presented higher values (P<0.05) for the genotype BR 007B in relation to the genotype SC 283, demonstrating the negative influence of the endosperm texture on the nutritional value of the sorghum grains for swine.(AU)
Assuntos
Animais , Masculino , Sorghum , Valor Nutritivo , Rúmen , Metabolismo , SuínosRESUMO
Utilizaram-se 20 leitões machos castrados, com 28kg de peso, em ensaio biológico baseado em coleta total de fezes e de urina para a determinação dos valores de digestibilidade aparente da matéria seca (DAMS), de digestibilidade aparente da proteína bruta (DAPB), de energia digestível aparente (EDA) e de energia metabolizável aparente (EMA) de grãos de sorgo com diferentes texturas do endosperma. Os genótipos avaliados foram BR 007B (textura macia), BR 304 (textura intermediária) e SC 283 (textura dura). As dietas-teste foram compostas por 70 por cento de dieta referência, à base de milho e de farelo de soja, e por 30 por cento de grãos de sorgo. O experimento foi montado em esquema inteiramente ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os valores de DAMS, de DAPB, de EDA e de EMA, expressos na matéria seca, dos grãos do genótipo BR 007B foram 97,1 por cento, 89,7 por cento, 3.840kcal/kg e 3.685kcal/kg; os do genótipo BR 304 foram 92,0 por cento, 82,9 por cento, 3.645kcal/kg e 3.544kcal/kg; e os do genótipo SC 283 foram 83,3 por cento, 78,5 por cento, 3.078kcal/kg e 3.021 kcal/kg, respectivamente. Todas as quatro variáveis analisadas apresentaram valores mais altos (P<0,05) para o genótipo BR 007B em relação ao genótipo SC 283, demonstrando a influência negativa da textura do endosperma sobre o valor nutritivo dos grãos de sorgo para suínos.
Twenty hogs averaging 28kg were used in a biological assay based on total feces and urine collection method. The dry matter apparent digestibility (DMAD), the crude protein apparent digestibility (CPAD), the apparent digestible energy (ADE), and the apparent metabolizable energy (AME) values of the sorghum grains with different endosperm texture were calculated. The evaluated genotypes were: BR 007B (soft texture), BR 304 (intermediate texture), and SC 283 (hard texture). The test diets were composed by 70 percent of reference diet (based on corn and soybean meal) and 30 percent of sorghum grain. The experiment was a complete random design, with four treatments and five replicates. The DMAD, CPAD, ADE, and AME values, on dry matter basis, calculated for the genotype BR 007B were 97.1 percent, 89.7 percent, 3,840kcal/kg, and 3,685kcal/kg; for the genotype BR 304 they were 92.0 percent, 82.9 percent, 3,645kcal/kg, and 3,544kcal/kg; and for the genotype SC 283 they were 83.3 percent, 78.5 percent, 3,078kcal/kg, and 3,021kcal/kg, respectively. All analyzed variables presented higher values (P<0.05) for the genotype BR 007B in relation to the genotype SC 283, demonstrating the negative influence of the endosperm texture on the nutritional value of the sorghum grains for swine.
Assuntos
Animais , Masculino , Metabolismo , Valor Nutritivo , Rúmen , Sorghum , SuínosRESUMO
Utilizaram-se 250 frangos machos, com 22 dias de idade, em ensaio biológico baseado em coleta total de excretas para a determinação da matéria seca metabolizável aparente (MSMA) e dos valores de energia metabolizável (EM) aparente e corrigida de grãos de sorgo com diferentes texturas do endosperma. Os genótipos avaliados foram o BR 007B (textura macia), BR 304 (textura intermediária) e SC 283 (textura dura). As dietas-teste foram compostas por 60% de dieta-referência (composta a base de milho e farelo de soja) e por 40% de grãos de sorgo. O experimento foi montado em esquema inteiramente ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os valores de MSMA foram semelhantes entre os grãos de sorgo (P>0,05), sendo 77,09%, 81,73% e 79,69% para os grãos de textura dura, intermediária e macia, respectivamente. Os valores de energia metabolizável aparente e verdadeira (EMA, EMV) e EMA e EMV corrigidas para a retenção do nitrogênio (EMAn e EMVn) dos grãos de sorgo de textura dura, intermediária e macia foram, respectivamente, 3.022, 3.127, 2.947 e 2.934; 3.335, 3.442, 3.369 e 3.419; 3.339, 3.450, 3.303 e 3.355 kcal/kg. Os grãos de textura dura (SC 283) apresentaram menores valores de EM (P<0,05) que os de textura intermediária (BR 304) e macia (BR 007B). As correções dos valores de EM para o balanço de nitrogênio resultou apenas em discretas reduções da EM.(AU)
Two hundred fifty male chickens, with 22 days old, were used in biological assay based on total excreta collection method. The dry matter apparent metabolizability (DMAM) and metabolizable energy (ME) values of the sorghum grains with different endosperm texture were calculated. The evaluated genotypes were: BR 007B (soft texture), BR 304 (intermediate texture), and SC 283 (hard texture). The test diets were composed by 60% of reference diet (based on corn and soybean meal) and 40% of sorghum grain. A completely random experimental design, with four treatments and five replicates was used. The DMAM values were similar among the sorghum grains (P>0.05), being 77.09%, 81.73% and 79.69% for the hard, intermediate and soft texture grains, respectively. The apparent and true metabolizable energies (AME and TME), and AME and TME corrected for nitrogen retention (AMEn and TMEn) values for the hard, intermediate and soft texture grains were, respectively, 3,022, 3,127, 2,947 and 2,934; 3,335, 3,442, 3,369 and 3,419; 3,339, 3,450, 3,303 and 3,355kcal/kg. The hard texture grains (SC 283) presented smaller values (P<0.05) of ME in relation to intermediate (BR 304) and soft (BR 007B) texture grains. The corrections of the ME values to nitrogen balance resulted in a discrete reduction of the ME values.(AU)
Assuntos
Animais , Masculino , Sorghum/efeitos adversos , Rúmen/fisiologia , Sementes/efeitos adversos , AvesRESUMO
The genus Passiflora comprises hundred species, mainly native of the South American tropics and rainforests, which are grouped into 21 subgenera. Some species are widely studied for their economic importance and are chiefly cultivated for production of fruit juice. To obtain a continuous source of material for a screening of secondary metabolites, zygotic embryo culture was attempted for 62 Passiflora species, starting from seeds mainly collected in the wild. Twenty nine of these species produced calli, which had very different growth rates. Plants were successfully regenerated from calli of 13 different species. For 25 of the responsive species this is the first report of in vitro culture.
O gênero Passiflora compõe centenas de espécies, a maioria de origem dos trópicos e das florestas da América do Sul, as quais são agrupadas em 21 subgêneros. Algumas espécies foram intensamente estudadas por sua importância econômica e são cultivadas principalmente para a produção de suco de fruta. Cultura de 29 espécies de Passiflora foram obtidos a partir de embriões zigóticos e de culturas de endosperma. Foram obtidos diferentes tipos de calos de crescimento, de tal forma que plantas foram regeneradas a partir de calos de 13 espécies diferentes. Não haviam sido ainda relatadas culturas in vitro para 25 das espécies trabalhadas.
RESUMO
High temperatures during lettuce seed imbibition can delay or completely inhibit germination and the endosperm layer appears to restrict the radicle protrusion. The role of endo-beta-mannanase during lettuce seed germination at 35°C and the influence of ethylene in endo-beta-mannanase regulation were investigated. Seeds of 'Dark Green Boston' (DGB) and 'Everglades' (EVE) were germinated in water, or 10 mmol L-1 of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), or 10 mmol L-1 of aminoethoxyvinylglycine (AVG), or 20 mmol L-1 of silver thiosulphate (STS). Seeds were also primed in polyethylene glycol (PEG), or PEG + ACC, PEG + AVG, or PEG + STS. Untreated seeds germinated 100% at 20°C. At 35°C, EVE seeds germinated 100%, whereas DGB seeds germinated only 33%. Seed priming or adding ACC during incubation increased germination at 35°C. Higher ethylene evolution was detected in EVE than in DGB during germination at 35°C. AVG did not inhibit seed germination of DGB at 35°C, but STS did. Higher endo-beta-mannanase activity was observed in EVE compared with DGB seeds. Providing ACC either during priming or during germination increased endo-beta-mannanase activity, whereas AVG and STS led to decreased or no activity. Ethylene may overcome the inhibitory effect of high temperature in thermosensitive lettuce seeds due to increased endo-beta-mannanase, possibly leading to weakening of the endosperm.
Altas temperaturas durante a embebição das sementes de alface podem atrasar ou inibir a germinação e o endosperma parece ser o responsável na restrição da protrusão da radícula. O envolvimento da enzima endo-beta-mananase durante a germinação de sementes de alface a 35°C e a influência do etileno na regulagem desta enzima foram estudados. Sementes das cultivares Dark Green Boston (DGB) e Everglades (EVE) foram germinadas em água ou em soluções de 10 mmol L-1 de 1-aminociclopropano-1-ácido carboxilico (ACC), 10 mmol L-1 de amino-etoxi-vinil-glicina (AVG), ou 20 mmol L-1 de tiossulfato de prata (STS). Sementes foram ainda osmoticamente condicionadas em soluções de polietilenoglicol (PEG), ou PEG + ACC, PEG + AVG, ou PEG + STS. Sementes não tratadas germinaram 100% a 20°C. A 35°C, EVE germinou 100%, enquanto DGB germinou somente 33%. A germinação a 35°C aumentou em sementes osmoticamente condicionadas ou sementes que receberam ACC durante a incubação. Maior evolução de etileno foi detectada em EVE do que em DGB durante a germinação a 35°C. AVG não inibiu a germinação de DGB a 35°C, enquanto que STS inibiu. Maior atividade de endo-beta-mananase nas sementes foi observada em EVE quando comparado com DGB. Fornecimento de ACC tanto durante o condicionamento osmótico como durante a germinação, aumentou a atividade de endo-beta-mananase, enquanto que AVG e STS proporcionaram um decréscimo ou ausência da atividade enzimática. O etileno pode minimizar o efeito inibitório de altas temperaturas na germinação de sementes de genótipos sensíveis de alface devido ao aumento da enzima endo-beta-mananase, possivelmente levando ao enfraquecimento do endosperma.
RESUMO
The predominance of vitreous endosperm in hard texture flint corn (Zea mays L.) can decrease ruminal starch digestion comparatively to the farinaceous endosperm of dent corn, reducing energy content of the grain. The objective of this experiment was to evaluate the effects of texture and maturity stage on ruminal degradability of corn grain. Two dent and two flint hybrids were harvested at the early dent, half milk line, and black layer stages. The proportion of vitreous endosperm (vitreousness) in dent hybrids was 44.3%, while in flint it was 67.0%. There was a linear increase in vitreousness with advancing maturity. Flint hybrids at the early dent stage were more vitreous than dent at the black layer stage. The increase in vitreousness per maturation day was greater for flint hybrids. Grains were incubated in situ in the rumen of 6 cows. The 24-hour ruminal dry matter degradation was 63.3% for dent corn and 52.4% for flint corn. The 72-hour incubation residues of dent and flint hybrids were 7.6% and 15.6%, respectively. Ruminal degradability was similar between hybrids at the early dent and half milk line stages. There was a marked texture effect on ruminal degradability at the black layer stage (quadratic effect of maturity stage and interaction between texture and maturity stage). Use of dent hybrids, compared to flint hybrids, may result in smaller relative reduction in ruminal starch digestion in situations of late grain harvesting.
A predominância de endosperma vítreo em milho (Zea mays L.) flint de textura dura pode deprimir a digestão ruminal do amido comparativamente ao endosperma farináceo de milho dentado, reduzindo o conteúdo energético do grão. O objetivo deste experimento foi avaliar os efeitos da textura e do estádio de maturidade sobre a degradabilidade ruminal de grãos de milho. Dois híbridos dentados e dois duros foram colhidos nos estádios dentado inicial, metade da linha do leite e linha preta. A proporção de endosperma vítreo (vitreosidade) dos híbridos dentados foi 44,3% e a dos duros foi 67,0%. Ocorreu aumento linear na vitreosidade com o avançar da maturidade. Os híbridos duros no estádio dentado inicial foram mais vítreos que os dentados no estádio linha preta. O aumento na vitreosidade por dia de maturação foi maior nos híbridos duros. Os grãos foram incubados in situ no rúmen de 6 vacas. A degradação ruminal da matéria seca em 24 horas foi 63,3% nos grãos dentados e 52,4% nos duros. O resíduo após 72 horas de incubação de híbridos dentados e duros foram 7,6% e 15,6%, respectivamente. A degradabilidade ruminal dos híbridos foi similar nos estádios dentado inicial e metade da linha do leite. O efeito da textura sobre a degradabilidade ruminal foi acentuado no estádio linha preta (P 0,01 para o efeito quadrático de estádio de maturação e para a interação entre textura e estádio de maturação). A utilização de híbridos dentados, comparativamente a híbridos duros, pode resultar em menor queda relativa na digestão ruminal do amido em situações de colheita tardia dos grãos.
RESUMO
The predominance of vitreous endosperm in hard texture flint corn (Zea mays L.) can decrease ruminal starch digestion comparatively to the farinaceous endosperm of dent corn, reducing energy content of the grain. The objective of this experiment was to evaluate the effects of texture and maturity stage on ruminal degradability of corn grain. Two dent and two flint hybrids were harvested at the early dent, half milk line, and black layer stages. The proportion of vitreous endosperm (vitreousness) in dent hybrids was 44.3%, while in flint it was 67.0%. There was a linear increase in vitreousness with advancing maturity. Flint hybrids at the early dent stage were more vitreous than dent at the black layer stage. The increase in vitreousness per maturation day was greater for flint hybrids. Grains were incubated in situ in the rumen of 6 cows. The 24-hour ruminal dry matter degradation was 63.3% for dent corn and 52.4% for flint corn. The 72-hour incubation residues of dent and flint hybrids were 7.6% and 15.6%, respectively. Ruminal degradability was similar between hybrids at the early dent and half milk line stages. There was a marked texture effect on ruminal degradability at the black layer stage (quadratic effect of maturity stage and interaction between texture and maturity stage). Use of dent hybrids, compared to flint hybrids, may result in smaller relative reduction in ruminal starch digestion in situations of late grain harvesting.
A predominância de endosperma vítreo em milho (Zea mays L.) flint de textura dura pode deprimir a digestão ruminal do amido comparativamente ao endosperma farináceo de milho dentado, reduzindo o conteúdo energético do grão. O objetivo deste experimento foi avaliar os efeitos da textura e do estádio de maturidade sobre a degradabilidade ruminal de grãos de milho. Dois híbridos dentados e dois duros foram colhidos nos estádios dentado inicial, metade da linha do leite e linha preta. A proporção de endosperma vítreo (vitreosidade) dos híbridos dentados foi 44,3% e a dos duros foi 67,0%. Ocorreu aumento linear na vitreosidade com o avançar da maturidade. Os híbridos duros no estádio dentado inicial foram mais vítreos que os dentados no estádio linha preta. O aumento na vitreosidade por dia de maturação foi maior nos híbridos duros. Os grãos foram incubados in situ no rúmen de 6 vacas. A degradação ruminal da matéria seca em 24 horas foi 63,3% nos grãos dentados e 52,4% nos duros. O resíduo após 72 horas de incubação de híbridos dentados e duros foram 7,6% e 15,6%, respectivamente. A degradabilidade ruminal dos híbridos foi similar nos estádios dentado inicial e metade da linha do leite. O efeito da textura sobre a degradabilidade ruminal foi acentuado no estádio linha preta (P 0,01 para o efeito quadrático de estádio de maturação e para a interação entre textura e estádio de maturação). A utilização de híbridos dentados, comparativamente a híbridos duros, pode resultar em menor queda relativa na digestão ruminal do amido em situações de colheita tardia dos grãos.
RESUMO
High temperatures during lettuce seed imbibition can delay or completely inhibit germination and the endosperm layer appears to restrict the radicle protrusion. The role of endo-beta-mannanase during lettuce seed germination at 35°C and the influence of ethylene in endo-beta-mannanase regulation were investigated. Seeds of 'Dark Green Boston' (DGB) and 'Everglades' (EVE) were germinated in water, or 10 mmol L-1 of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), or 10 mmol L-1 of aminoethoxyvinylglycine (AVG), or 20 mmol L-1 of silver thiosulphate (STS). Seeds were also primed in polyethylene glycol (PEG), or PEG + ACC, PEG + AVG, or PEG + STS. Untreated seeds germinated 100% at 20°C. At 35°C, EVE seeds germinated 100%, whereas DGB seeds germinated only 33%. Seed priming or adding ACC during incubation increased germination at 35°C. Higher ethylene evolution was detected in EVE than in DGB during germination at 35°C. AVG did not inhibit seed germination of DGB at 35°C, but STS did. Higher endo-beta-mannanase activity was observed in EVE compared with DGB seeds. Providing ACC either during priming or during germination increased endo-beta-mannanase activity, whereas AVG and STS led to decreased or no activity. Ethylene may overcome the inhibitory effect of high temperature in thermosensitive lettuce seeds due to increased endo-beta-mannanase, possibly leading to weakening of the endosperm.
Altas temperaturas durante a embebição das sementes de alface podem atrasar ou inibir a germinação e o endosperma parece ser o responsável na restrição da protrusão da radícula. O envolvimento da enzima endo-beta-mananase durante a germinação de sementes de alface a 35°C e a influência do etileno na regulagem desta enzima foram estudados. Sementes das cultivares Dark Green Boston (DGB) e Everglades (EVE) foram germinadas em água ou em soluções de 10 mmol L-1 de 1-aminociclopropano-1-ácido carboxilico (ACC), 10 mmol L-1 de amino-etoxi-vinil-glicina (AVG), ou 20 mmol L-1 de tiossulfato de prata (STS). Sementes foram ainda osmoticamente condicionadas em soluções de polietilenoglicol (PEG), ou PEG + ACC, PEG + AVG, ou PEG + STS. Sementes não tratadas germinaram 100% a 20°C. A 35°C, EVE germinou 100%, enquanto DGB germinou somente 33%. A germinação a 35°C aumentou em sementes osmoticamente condicionadas ou sementes que receberam ACC durante a incubação. Maior evolução de etileno foi detectada em EVE do que em DGB durante a germinação a 35°C. AVG não inibiu a germinação de DGB a 35°C, enquanto que STS inibiu. Maior atividade de endo-beta-mananase nas sementes foi observada em EVE quando comparado com DGB. Fornecimento de ACC tanto durante o condicionamento osmótico como durante a germinação, aumentou a atividade de endo-beta-mananase, enquanto que AVG e STS proporcionaram um decréscimo ou ausência da atividade enzimática. O etileno pode minimizar o efeito inibitório de altas temperaturas na germinação de sementes de genótipos sensíveis de alface devido ao aumento da enzima endo-beta-mananase, possivelmente levando ao enfraquecimento do endosperma.