ABSTRACT Toxic levels of aluminum (Al) in the soil can reduce the growth of different grain crops. To understand the effects of Al in soybean (Glycine max L.) seedlings Al accumulation and its effect on anatomy, morphology, and metabolism in roots of two soybean genotypes were evaluated: Suprema and A7002. For this, soybean plants were grown in nutrient Clark solution, pH 4.0, without Al (control) and with 100 µM of Al for 72 hours. Both genotypes accumulated Al in the roots, however, Suprema showed a higher Al accumulation than A7002. The latter genotype showed Al accumulated only in the cell walls of the epidermis and root cap, which did not affect root growth. On the other hand, in Suprema, Al accumulated in the cells of the root cap, epidermis, and the nucleus of the ground meristem cells, which resulted in inhibited root growth and structural damage in the root epidermis cells. Al modulated the primary metabolism with increases in the levels of glucose, fructose, sucrose, and malate in the roots of the genotype A7002 and reduced the starch levels in the Suprema genotype. The findings of this study suggest the A7002 genotype seems to be more resistant to Al than Suprema, mainly by the use of two important mechanisms: an increase in malate content and Al immobilization in the external cells of the root.

RESUMO A técnica de enxertia de topo pode possibilitar o florescimento precoce e, consequentemente, acelerar a autopolinização no melhoramento de Eucalyptus, reduzindo o período de cada geração. O objetivo deste estudo é estabelecer uma metodologia para enxertia de topo, aplicando o regulador de crescimento paclobutrazol em genótipos de Eucalyptus autopolinizados, para induzir o florescimento precoce e acelerar estratégias que envolvam a produção de linhagens. Foram realizados 448 enxertos de topo de sete genótipos (três híbridos de Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis, um de Eucalyptus urophylla e três de Eucalyptus grandis) em dois períodos do ano: julho e outubro. As amostras de enxertia de topo foram avaliadas quanto à indução floral e o desenvolvimento do enxerto em intervalos de três meses. Foi realizado um teste t com nível de significância de 5% para o erro tipo I para comparar a relevância da aplicação de paclobutrazol e um modelo fixo também foi usado para analisar a significância entre os tratamentos. A floração mais rápida foi observada após três meses de aplicação da metodologia de enxertia. Após dois anos, as enxertias de topo realizadas em outubro apresentaram maior produção de botões florais e frutos. A enxertia de topo afetou a indução de flores de Eucalyptus autopolinizadas devido a ter produzido botões florais suficientes para realizar o próximo ciclo de autopolinização em alguns genótipos. A eficácia das enxertias de topo autopolinizadas variou com o genótipo utilizado como copa. O paclobutrazol melhorou a floração das amostras de enxerto de topo. A metodologia estabelecida neste trabalho permite acelerar as estratégias de autopolinização em Eucalyptus, que é uma cultura industrial globalmente importante.

ABSTRACT The top grafting technique can make early flowering possible and consequently accelerate self-pollination in Eucalyptus breeding, reducing the period of each generation. This study aims to establish a methodology to top graft by applying the growth regulator paclobutrazol in self-pollinated Eucalyptus genotypes to induce early flowering and accelerate inbred line strategies. A total of 448 top grafts of seven genotypes (three Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis hybrids, one Eucalyptus urophylla, and three Eucalyptus grandis) were performed in two periods of the year: July and October. The top grafting samples were evaluated concerning flower induction and graft development at three-month intervals. A t-test was performed with a 5% significance level for type I error to compare the relevance of paclobutrazol application. A fixed model was also used to analyze the significance of the treatments. The fastest blooming occurred after three months of applying the graft methodology. After two years, the top graftings performed in October presented higher flower bud and fruit production. The top grafting affected the induction of self-pollinated Eucalyptus flowers with enough flower buds produced to follow the next cycle of self-pollination in some genotypes. The effectiveness of self-pollinated top graftings varied with the genotype used as the scion. The paclobutrazol improved the flowering of the top grafting samples. The methodology established in this work allows accelerating self-pollination strategies in the globally important industrial crop Eucalyptus.

Resumo: Estudos da germinação de sementes fornecem informações essenciais para a conservação da biodiversidade e programas de restauração ecológica. Este trabalho teve como objetivo investigar as relações entre os substratos e a mobilização de reservas durante a germinação de sementes de Ormosia coarctata sob diferentes temperaturas. As amostras foram coletadas a cada 48 h por até 240 h para quantificação de lipídios, açúcares solúveis, amido e proteínas solúveis. A faixa ótima de temperatura para germinação foi de 25 a 35 °C. As maiores porcentagens de germinação foram obtidas com areia ou rolo de papel. Os teores de carboidratos, lipídios e proteínas diminuíram durante a germinação, independentemente da temperatura.

Abstract: Seed germination studies provide essential information for biodiversity conservation and ecological restoration programs. This work aimed to investigate the relationship between the substrates and the mobilization of reserves during germination of Ormosia coarctata seeds under different temperatures. Samples were collected every 48 h for up to 240 h for quantification of lipids, soluble sugars, starch, and soluble proteins. The optimum temperature range for germination was 25 to 35 °C. The highest germination percentages were obtained using sand or paper roll. Carbohydrate, lipid, and protein contents decreased during germination, regardless of temperature.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de concentrações de silício e ágar no desenvolvimento in vitro de crista-de-galo (Celosia cristata) (Amaranthaceae). Análises fitotécnicas, anatômicas e ultraestruturais foram conduzidas em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 4x3, com quatro concentrações de ácido silícico (0,0, 0,5, 1,0 e 1,5 g L-1) e três de ágar (5,5, 8,0 e 10,5 g L-1), no total de 12 tratamentos com sete repetições. Explantes de C. cristata foram inoculados in vitro em meio de cultura Murashige & Skoog (MS ), com 30 g L-1 de sacarose. As análises foram realizadas 30 dias após a inoculação. As características fitotécnicas melhoram com a concentração de ágar a 8,0 g L-1, e a associação dessa concentração com 1,0 g L-1 de silício contribui ainda para a melhoria dos atributos anatômicos, principalmente a largura do limbo foliar e a espessura dos parênquimas paliçádico e esponjoso, o que colabora para o desenvolvimento de C. cristata. Nenhuma das combinações avaliadas de silício e ágar contribui para deposição de Si na epiderme foliar dessa espécie ornamental.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the effect of silicon and agar concentrations on cockscomb (Celosia cristata) (Amaranthaceae) development in vitro. Phytotechnical, anatomical, and ultrastructural analyses were carried out in a completely randomized design, in a 4x3 factorial arrangment, with four silicic acid concentrations (0.0, 0.5, 1.0, and 1.5 g L-1) and three agar concentrations (5.5, 8.0, and 10.5 g L-1), totaling 12 treatments with seven replicates. Celosia cristata explants were inoculated in vitro in a Murashige & Skoog (MS) culture medium, with 30 g L-1 sucrose. The analyses were conducted 30 days after inoculation. Phytotechnical traits improve with agar concentration of 8.0 g L-1, and the association of this concentration with 1.0 g L-1 silicon also contributes to the improvement of anatomical attributes, especially of leaf blade width and thickness of the palisade and spongy parenchyma, which contributes to the development of C. cristata. None of the evaluated combinations of agar and silicon contributes to Si deposition on the foliar epidermis of this ornamental species.

Resumo: O objetivo neste trabalho foi investigar o efeito do óxido nítrico como agente protetor em sementes de gergelim submetidas a diferentes potenciais osmóticos. Os tratamentos, no total de oito, foram: água (controle), água acrescida de nitroprussiato de sódio (SNP) e os demais tratamentos referentes às concentrações de PEG e PEG acrescido de SNP: 0,1MPa, 0,1MPa +200 µM de SNP, -0,2 MPa, -0,2MPa +200 µM de SNP, -0,3 MPa e -0,3 MPa, +200 µM de SNP. Foram feitas as seguintes determinações: germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento de hipocótilo, radícula e massa seca de hipocótilo e radícula, além da quantificação da atividade das enzimas superóxido dismutase, catalase, ascorbato peroxidase e peroxidases totais. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado com cinco repetições. A restrição hídrica reduz a germinação de sementes de gergelim, entretanto, a presença de óxido nítrico (ON) proporciona aumento na germinação e vigor. Há aumento da atividade das enzimas do sistema antioxidante no período de 0 a 24 horas, demonstrando organização do sistema antioxidante nas sementes de gergelim. A associação do PEG-6000 ao SNP aumenta a atividade das enzimas antioxidantes evidenciando um eficiente sistema de eliminação de ERO durante a exposição ao estresse hídrico.

Abstract: The objective in this work was to investigate the effect of nitric oxide (NO) like protective agent in sesame seeds submitted to different osmotic potentials. The treatments, in total of eight, were water (control), water plus sodium nitroprusside (SNP) and the other treatments with PEG 6000 and PEG 6000 plus SNP: - 0.1 MPa, -0.1MPa +200 µM of SNP, 0.2 MPa, -0.2 MPa +200 µM of SNP, -0.3 MPa and -0.3 MPa, +200 µM of SNP. Were done the following determinations: germination, first count of germination, speed germination index, hypocotyl length, radicle length, dry mass of hypocotyl and radicle. It was quantified the activity of the antioxidative enzymes, superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase and total peroxidase. The experimental design was completely randomized with five replications. The water restriction reduced the germination of sesame seeds, however, the presence of nitric oxide (NO) due to the application of SNP, was beneficial, promoting increase in germination, vigor and seedlings. There was an increase of antioxidative enzymes activity in the period of 0 to 24 hours, demonstrating organization of antioxidative system in all long the time. The association of PEG 6000 to SNP, increased the activity of antioxidative enzymes, evidencing an efficient system of elimination of ROS formed during the exposition to water deficit.

Resumo: Objetivou-se avaliar o efeito do óxido nítrico (ON) como agente protetor em sementes de gergelim submetidas a diferentes concentrações de cádmio. Os tratamentos foram: água (controle), água acrescida de nitroprussiato de sódio (SNP) e os demais tratamentos referentes às concentrações de cádmio e cádmio acrescido de SNP. Foram feitas as seguintes determinações: germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento de hipocótilo e radícula e massa seca de hipocótilo e radícula, além da quantificação da atividade das enzimas, superóxido dismutase, catalase, ascorbato peroxidase e peroxidases totais. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado com cinco repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias obtidas para os tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância. As médias obtidas nos tratamentos com e sem SNP foram comparadas pelo teste F a 5% de probabilidade. O ON devido à aplicação de SNP foi benéfico, proporcionando aumento na germinação, vigor e crescimento de plântulas. Houve aumento progressivo da atividade das enzimas antioxidativas no período de 0 a 24 horas, demonstrando organização do sistema antioxidante nas sementes de gergelim com o decorrer do tempo de germinação.

Abstract: The objective of this paper was to evaluate the effect of nitric oxide (NO) as a protecting agent of sesame seeds submitted to different concentrations of cadmium. The treatments were: water (control), water increased by sodium nitroprusside (SNP) and other treatments regarding the concentrations of cadmium increased by SNP. The following determinations were done: germination, first count of germination, germination speed index, length of hypocotyl and radicle and dry matter of hypocotyl and radicle, besides quantification of enzyme activities, superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase and total peroxidases. The statistical design was entirely randomized with five replicates. The data was submitted to a variance analysis and the averages obtained for the treatments were compared by the Tukey test at 5% significance. The averages obtained in the treatments with and without SNP were compared by the F test at 5% probability. The NO due to the application of SNP was beneficial, providing an increase in germination, vigor and growth of seedlings. There was a progressive increase of the antioxidant enzymes activity in the period of 0 to 24 hours, showing an organization of the antioxidant system in the sesame seeds throughout germination time.

ABSTRACTStudies that evaluate the physiological and biochemical mechanisms of germination within forest species are needed in order to improve our understanding of such processes. Mercury and dithiothreitol are indicated as important tools in studies that assess the activity of aquaporins during imbibition and germination of seeds. To investigate the alterations caused by mercury inPlathymenia reticulata seedsdifferent doses of mercury were used in the presence and absence of dithiothreitol. Mercury had a dose-dependent effect on the seeds; in the most dilute solutions mercury partially inhibited the imbibition process, whereas in the most concentrated solutions it caused the death of the embryos. A delay in the hydration of the seeds may have caused decreased germination as a result of the reduced functionality of the aquaporins that were oxidized by mercury. In the presence of the reducing agent dithiothreitol, the activity of these proteins was restored and the germination process was re-established. These findings indicate the importance of aquaporins in the imbibition and germination stages of P. reticulataseeds, and they provide a better understanding of these important developmental events in plants.

As características dos clones utilizados no cultivo da mandioca variam de acordo com a aptidão comercial da cultura, ou seja, para o processo industrial e consumo humano "in natura". O presente trabalho objetivou identificar clones novos de mandioca obtidos por policruzamento na Universidade Federal de Lavras (UFLA) em 1998 com relação a essas aptidões. Para tanto, procurou-se identificar clones com padrões moleculares semelhantes aos padrões apresentados pelos clones comerciais. A metodologia utilizada para a extração do DNA e obtenção dos padrões de bandas foi a mesma recomendada para a técnica de marcador molecular microssatélite. A caracterização molecular dos clones de mandiocas do acesso UFLA e clones comerciais apresentou uma distribuição de similaridade concentrada em dois grupos. Um grupo é composto pelos clones comerciais de consumo humano "in natura" Baiana, Casca-roxa e IAC 576-70, e os acessos UFLA 7, UFLA E, UFLA 22 e UFLA 55. Outro grupo é composto pelos clones comerciais para processo industrial, FIBRA, IAC 12, IAC 13, IAC 14 e IAC 15, e os acessos UFLA 20, UFLA 33, UFLA 36 e UFLA 64. A cultivar comercial Ouro-do-vale e os clones UFLA 38 e UFLA 69 sequer enquadraram-se em qualquer grupo, seja de mesa ou indústria, enquanto, que o clone Pão-da-china (de mesa) agrupou-se junto com os clones da indústria. Portanto, a utilização dos primers foi adequada para agrupar os clones com aptidão para uso "in natura", mas não para indústria.

The characteristics of the clones used in the cultivation of cassava vary according to the commercial suitability of the culture, that is, both for industrial processing and 'in natura' human consumption. This study aimed to identify new cassava clones obtained by crossbreeding at the Federal University of Lavras (UFLA) in 1998, with respect to this suitability. To this end an attempt was made to identify clones with molecular patterns similar to those displayed by commercial clones. The methodology used for the extraction of DNA and obtaining the banding patterns was the same as that recommended for the technique of microsatellite molecular markers. The molecular characterization of the cassava clones from UFLA stock and of commercial clones showed a similarity of distribution concentrated in two groups. One group consists of clones for human consumption 'in natura' Baiana, Casca-roxa and IAC 576-70, and of the stock clones UFLA 7, UFLA E, UFLA 22 and UFLA 55. The other group consists of clones for industrial processing FIBRA, IAC 12, IAC 13, IAC 14 and IAC 15, and of the stock clones UFLA 20, UFLA 33, UFLA 36 and UFLA 64. The commercial cultivar, Ouro-do-vale, and the clones UFLA 38 and UFLA 69 fitted well into either group, whether for consumption or industrial use, while the Pão-da-china clone (for consumption) grouped together with the industrial clones. Therefore the use of primers was sufficient to group those clones suitable for 'in natura' use but not those for industry.