O efeito de preparações de xiloglucanas (XG) de sementes de jatobá (Hymenaea courbaril var. stilbocarpa (Hayne) Y. T. Lee & Langenh.) no desenvolvimento do sistema radicular de Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. foi investigado. Os extratos de XG exerceram duplo efeito no sistema radicular, diminuindo o crescimento das raízes e aumentando a formação de raízes laterais. As alterações morfológicas observadas não foram causadas pelos oligossacarídeos que poderiam ter sido produzidos a partir da hidrólise do polímero de XG, já que o hidrolisado de XG induziu uma drástica inibição do processo de crescimento das plântulas de Arabidopsis thaliana. A análise histoquímica de expressão do gene GUS realizada com plantas de Arabidopsis thaliana transgênicas, com sete e 14 dias de idade, carregando a fusão CycB1;1-GUS, indicou que o melhor desenvolvimento das raízes laterais, com os extratos da XG de jatobá, não foi correlacionado com a expressão desse gene marcador do ciclo celular no sistema radicular. Uma potencial aplicação na agricultura dos extratos de XG de sementes de jatobá é discutida.

The effect of crude xyloglucan (XG) preparations from jatobá (Hymenaea courbaril var. stilbocarpa (Hayne) Y. T. Lee & Langenh.) seeds on Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. root system development was investigated. The XG extracts exerted a dual effect on root system development by slowing down root growth and improving lateral root formation. These observed morphological changes were not due to oligosaccharides that could be generated following hydrolysis of the XG polymers, since XG hydrolysate induced a drastic inhibition of the overall growth process of the Arabidopsis thaliana seedlings. Histochemical test of GUS gene expression assay performed on seven and 14-days-old transgenic Arabidopsis thaliana plants carrying the CycB1;1-GUS fusion indicated that the improvement of the lateral root development by jatobá XG extracts was not correlated with the expression of this cell cycle marker gene in the root system. A potential agricultural application of jatobá seeds XG extract is discussed.

RESUMO Estudos realizados com xiloglucanas (XG) extraídas de sementes de Hymenaea courbaril L. (jatobá) mostraram que esse biopolímero apresenta atividade biológica, promovendo o crescimento de coleóptilos de trigo. Na micropropagação da macieira, foi mostrado que o meio de cultura contendo uma mistura de XG e ágar leva à formação de maior número de brotações com raízes e maior comprimento dessas que o meio solidificado com ágar. O objetivo do presente trabalho foi verificar o efeito da XG de sementes de jatobá coletadas em Sinop/MT (XGS) e em Cuiabá/MT (XGC) e da XGC hidrolisada com uma celulase (XGCH), além da XG de sementes de Tamarindus indica L. (XGT) coletadas na Bahia/BA, no crescimento de plântulas de Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. cultivadas in vitro. No primeiro experimento, XGCH (0,25; 25 e 250 nM) ou XGC (0,5; 50 e 500 nM) foram acrescentadas a um meio MS ½ líquido. O segundo experimento comparou as XGs das diferentes fontes: XGC (500 nM), XGS (1200 nM) e XGT (800 nM), usando meio de cultura solidificado com 6 g.L-1 de ágar. Sementes de Arabidopsis thaliana recémgerminadas em placas de petri, durante 4-5 dias, foram colocadas nos meios de cultura com as diferentes concentrações de XGs, em sala de crescimento, para obtenção de plântulas. Quando plântulas foram cultivadas em meio de cultura líquido, houve diminuição do crescimento das raízes na presença da XGC e de XGCH na concentração mais alta e o efeito foi inverso na concentração mais baixa. Em meio de cultura semi-sólido, as XGs também inibiram o crescimento. Concluiu-se que as XGs apresentam papel biológico nas plântulas de Arabidopsis thaliana, estimulando ou inibindo o crescimento do sistema radicular e a formação de raízes laterais. Esses efeitos opostos variaram em função da espécie vegetal doadora das sementes contendo XG, do local de coleta das sementes, da forma da XG usada (hidrolisada ou não) e da sua concentração nos meios de cultura.

ABSTRACT Studies on xyloglucan (XG) extracted from Hymenaea courbaril L. (jatoba) seeds showed that this biopolymer has biological activity that enhanced wheat coleoptiles growth. In apple tree micropropagation, the culture medium containing XG combined with agar induced a higher multiplication rate, rooting rate and root length than medium solidified with agar only. The purpose of this study was to determine the effect of XG from jatobá seeds extracted from jatoba seeds collected in Sinope/MT (XGS) and Cuiabá/MT (XGC), and from XGC hydrolysed with a cellulase (XGCH), as well from Tamarindus indica seeds (XGT) collected in Bahia/BA, on the growth of in vitro cultured Arabidopsis thaliana plantlets. In the first experiment, XGCH (0.25, 25 and 250 nM) or XGC (0.5, 50 and 500 nM) were added to a liquid half-strength MS medium. In the second experiment, XGs from several origins were compared: XGC (500 nM), XGS (1200 nM) and XGT (800 nM), using culture medium solidified with 6 g.L-1agar. Arabidopsis thaliana L. seeds germinated in Petri plates for 4 to 5 days were transferred to culture media containing the different concentrations of XGs and cultured in a growing room. When the plantlets were cultured in a liquid medium, their growth was very slow in the presence of XGC and XGCH at the highest concentration tested, and it was faster at the lowest concentration. In the semi-solid culture medium, XGs also reduced growth. It was concluded that XGs can play a biological role in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. plantlets, stimulating or inhibiting the root system growth and the lateral root formation. These opposite effects varied according to the plant specie that furnished the seeds containing XG, as well as the place where the seeds were collected, to the XG form used (hydrolyzed or not) and to its concentration in the culture media.

Açúcares redutores e matéria seca são características muito importantes em batata para processamento. Duas espécies de batata silvestre, Solanum commersonii, subespécies commersonii e malmeanum, e S. chacoense, subespécie muelleri, ocorrem no Sul do Brasil. Essas espécies são importantes para programas de melhoramento, pois apresentam variabilidade para diversas características importantes, tais como, tolerância à seca e geada, resistências a doenças e insetos e teor de matéria seca. Os objetivos deste trabalho foram verificar a variabilidade genética e estimar a herdabilidade para teor de açúcares redutores em clones de batata silvestre, que ocorrem no Sul do Brasil. Cinqüenta clones de batata silvestre, tomados ao acaso, da coleção mantida na EMBRAPA - Clima Temperado foram cultivados, sob telado, no outono e na primavera de 1996. No outono, 30 e, na primavera, 40 clones produziram tubérculos para análise de açúcares redutores. Os teores de açúcares redutores dos tubérculos foram determinados pelo método de Lane Enyon e identificados pelo método de Somogyi, modificado por NELSON (1944). Os resultados indicaram que as espécies estudadas apresentam variabilidade para teor de açúcares redutores, com alta herdabilidade, principalmente no outono.

Reducing sugar and dry matter are very important traits in potatoes for processing. Two wild potato species, Solanum commersonii, subspecies commersonii and malmeanum, and S. chacoense, subspecie mu, occur in the South of Brazil. These species are important for breeding programs, since they have variability for several important traits, such as drought and frost resistance, disease and insect resistance, and dry matter content.. The objectives of this research were to verify the genetic variability for reducing sugar content in wild potato clones of species that occur in this region and to estimate its heritability. Fifty wild potato clones, aleatorily chosen, of Embrapa Clima Temperado collection were grown in screen house, in autumn and spring season of 1996. In autumn, 30 and, in spring, 40 clones produced tubers for the reducing sugar analysis. Tuber sugar content was determined by using the Lane Enyon method and identified by the Somogyi method, modified by NELSON (1944). The results indicated that these species have genetic variability for reducing sugars, with high heritability, mainly in the fall season.

O objetivo deste trabalho foi estimar os componentes de variância e herdabilidade relativos ao teor de açúcares redutores e à matéria seca, e suas correlações com algumas características agronômicas em batata (Solanum tuberosum L.). Foram utilizados quarenta clones de batata escolhidos aleatoriamente do Programa de Melhoramento Genético da Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária de Clima Temperado. Os experimentos de campo foram conduzidos no outono e na primavera de 1996, em Pelotas, RS. Os teores de açúcares redutores e de matéria seca foram analisados após o armazenamento dos tubérculos em câmara fria (5±1ºC). As variâncias genéticas relativas a açúcares redutores e a matéria seca foram moderadas, e as variâncias dos erros, altas, proporcionando valores de herdabilidade relativamente baixos. O teor de açúcares redutores foi positivamente correlacionado com a maioria das características agronômicas, e negativamente correlacionado com o teor de matéria seca. As correlações entre a matéria seca e as características agronômicas foram baixas e não-significativas.

The objective of this research was to estimate the components of the variance and heritability relating to reducing sugars content and to dry matter, and their correlations with some agronomic traits of potato (Solanum tuberosum L.). Forty potato clones randomly chosen by the EmbrapaCentro de Pesquisa Agropecuária de Clima Temperado Breeding Program were used. The field experiments were carried out in the fall and in the spring of 1996, in Pelotas, RS, Brazil. Sugar and dry matter content were analyzed after storing tubers in cold chamber (5±1ºC). Genetic variances relating to reducing sugars and to dry matter content were moderate, and error variances were high, providing relatively low heritability values for both traits. The reducing sugar content was positively and significantly correlated with most of the agronomic traits and negatively correlated with dry matter content. The correlations between dry matter and agronomic traits were low and not significant.