Biblioteca do Café
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Item Genomic identification, gene expression and enzyme activity of CAZymes from biotrophic fungus Hemileia vastatrix during coffee leaf infection(Universidade Federal de Minas Gerais, 2021-02-25) Pereira, Júlia Santos; Mendes, Tiago Antônio de OliveiraCoffee leaf rust, caused by the fungus Hemileia vastatrix, is a major disease that affects many coffee producers around the world, causing a huge economic loss. H. vastatrix is a biotrophic fungus, hence, its growth and reproduction are totally dependent on the cells of the living host. Because of that, they infect the tissue without causing necrosis. Nevertheless, it is known that some fungi during plant interaction can express genes involved in the formation of infectious structures, as well as synthesize enzymes responsible for the degradation of the host cell wall. However, little is known about the importance of cell wall degrading enzymes (CWDE) for biotrophic phytopathogens. In this work, we performed genomic analysis to identify CAZymes (Carbohydrate Active EnZymes) from H. vastatrix and the analysis of expression and enzyme activity during experimental coffee infection. The first step was the ab initio prediction of H. vastatrix genome, using AUGUSTUS program, which was adjusted with H. vastatrix RNA-Seq for model determination. Functional annotation to identify CAZymes was performed using dbCAN2 meta server. Among the 345 CAZymes found, 162 belong to Glycoside Hydrolases (GH) including 34 endoglucanases, xylanases and polygalacturonases from families GH 5, 9, 10, 12 and 28 - which may act during fungal infection degrading the highest prevalent components of cell wall, represented by cellulose, xylan and pectin, respectively. Physico-chemical parameters of these enzymes were checked, including identification of catalytic residues and standard CAZymes motifs. The enzyme structures were also modelled. Moreover, analysis of expression of enzymes were performed using RNA-seq data from a genotype of C. arabica susceptible to infection, therefore presenting compatible interaction with the pathogen, after 0, 12, 24 and 96 hours after inoculation (hai). Enzyme activity assays were carried out in order to verify if these enzymes were also active during the fungal infection. The enzymes showed typical physico-chemical characteristics and structures of active enzymes including conservation of the catalytic sites. Genes encoding endoglucanases and xylanases were expressed during different times of H. vastatrix infection, being the first more expressed at 12 hai and the other at 24 hai. In agreement with expression data, endoglucanases started to be produced early, and were more active at 24 hai, whereas xylanases had greater activity at 96 hai. The results suggest that biotrophic fungus also use active enzymes on carbohydrates during the infection. In relation to H. vastatrix, these enzymes start being produced at the pre-haustorial phase of the fungal infection, but are more active at the post-haustorial phase, when the haustorium begins to be formed in the host membranes and in the plant cell wall.Item Mobilização de carboidratos pelos botões florais de café (Coffea arabica L.) em expansão(Universidade Federal de Viçosa, 1986-12-04) Melotto, Eunice; Barros, Raimundo SantosCom o objetivo de estudar a mobilização de carboidratos pelo botão floral de cafê em expansão após a quebra da dormência, três fontes alternativas de assimilados foram analisadas: a fotossíntese atual nas folhas, os recursos de carboidratos prê-existentes nas folhas e as reservas dos ramos. Dessas, a fotossintese que ocorre nas folhas, concomitantemente ao crescimento dos botões, mostrou ser a fonte mais importante no suprimento de carboidratos. Quando a entrada de carboidratos foi contínua (fotossintese atual), as correlações entre os níveis de carboidratos das folhas ou dos ramos e a expansão dos botões foram baixas, ou mesmo nulas, isto é, as duas variáveis mostraram-se independentes. Os botões florais não exauriram completamente os carboidratos das folhas ou dos ramos, quando estavam conectados a uma ârea foliar fotossinteticamente ativa. Em ausência dessa, houve uma correlação entre a depleção de carboidratos nas folhas ou ramos e a expansão dos botões florais. Ramos despidos de folhas e folhas impedidas de realizar fotossintese, pela cobertura com papel, forneceram amido e açúcares solúveis, resvectivamente, para os botões florais a eles conectados. O amido armazenado nos ramos foi mobilizado a grandes distâncias e pareceu ser mais importante que os açúcares solúveis das folhas, para o crescimento dos botões. Botões florais conectados a folhas cobertas cresceram menos e cairam prematuramente, quando comparados aos botões conectados a ramos.Item Efeito do processamento pós-colheita sobre as frações polissacarídicas dos grãos de café (Coffea arabica) e suas bebidas(Universidade Federal do Paraná, 2010) Tarzia, Andréa; Petkowicz, Carmen Lúcia de OliveiraA bebida de café é consumida mundialmente e sua qualidade final depende da composição química dos grãos. Neste estudo, frutos frescos de C. arabica cultivar IAPAR 59 foram submetidos, em paralelo, a três diferentes tipos de processamento pós-colheita: frutos intactos foram processados utilizando o método natural (CN), frutos descascados foram processados utilizando o método semi-úmido (CD) e frutos despolpados foram processados pelo método úmido (CP). A extração dos polissacarídeos a partir do endosperma isolado dos frutos de café processados e não processados indicou que arabinogalactanas e (galacto)mananas foram os principais polissacarídeos dos grãos verdes de café. Entre os tratamentos, menores quantidades de galactomananas solúveis em água foram obtidas a partir dos grãos CN e CP. De acordo com os resultados, o tratamento pós-colheita pode causar alterações nos polissacarídeos dos grãos verdes. Bebidas foram preparadas por filtração usando os grãos CN, CD e CP e os polissacarídeos solúveis presentes foram precipitados. As frações polissacarídicas obtidas apresentaram diferenças no rendimento percentual e nos teores de carboidrato total e proteínas. Man, Gal e Ara foram os principais carboidratos, sugerindo que a maioria dos polissacarídeos presentes nas bebidas também foram (galacto)mananas e arabinogalactanas-AGPs (confirmado com o teste de difusão radial em gel com reagente Yariv -glucosyl). As galactomananas foram acetiladas, sendo o conteúdo acetil menor para a fração obtida a partir do café natural. Apesar das diferenças encontradas na composição química, não foram observadas diferenças na viscosidade ou na tensão superficial das bebidas de café. O café despolpado apresentou menor atividade seqüestrante de radicais DPPH que os cafés natural e descascado, sugerindo que agentes redutores também foram influenciados pelo método de processamento pós- colheita.Item Alocação de fotoassimilados em folhas e frutos de cafeeiro cultivado em duas altitudes(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, 2007-11) Laviola, Bruno Galvêas; Martinez, Herminia Emilia Prieto; Salomão, Luiz Carlos Chamhum; Cruz, Cosme Damião; Mendonça, Sebastião Marcos; Paula Neto, AnaO objetivo deste trabalho foi avaliar a alocação de fotoassimilados em frutos e folhas de cafeeiro arábico, da antese à maturação, em duas altitudes. O experimento foi constituído da variedade de cafeeiro (Coffea arábica L.) Catuaí IAC-44, cultivada a 720 e 950 m de altitude, no Município de Martins Soares, MG. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com três repetições, em um esquema de parcela subdividida no tempo. Na altitude de 720 m o acúmulo de amido, açúcares solúveis totais, açúcares redutores e açúcares não-redutores em frutos de cafeeiro deu-se em menor tempo. O acúmulo de amido na altitude de 720 m antecedeu o acúmulo de amido na altitude de 950 m, e os frutos apresentaram maior porcentagem de acúmulo relativo desse composto no estádio de expansão rápida. Neste estádio, a concentração de carboidratos em folhas dos 3 o e 4 o pares decresceu bruscamente, indicando ser este o período mais crítico para a concentração de carboidratos em folhas. A altitude influencia a alocação de fotoassimilados em frutos e a variação da concentração de carboidratos em folhas de cafeeiro.Item Fotossíntese, relações hídricas e crescimento de cafeeiros jovens em relação à disponibilidade de fósforo(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, 2010-09) Silva, Leandro da; Marchiori, Paulo Eduardo Ribeiro; Maciel, Cíntia Pinheiro; Machado, Eduardo Caruso; Ribeiro, Rafael VasconcelosO objetivo deste trabalho foi avaliar de que maneira a alta disponibilidade de fósforo no solo afeta a fotossíntese e o crescimento de mudas de cafeeiro arábica (Coffea arabica). Mudas da cultivar Ouro Verde com aproximadamente quatro meses de idade, cultivadas com boa disponibilidade hídrica, foram submetidas a três tratamentos quanto à disponibilidade de fósforo: quantidade recomendada de P, na literatura (PA); duas vezes a dosagem utilizada em PA (P+); e sem adição de P ao solo (P‐). Após 70 dias da aplicação dos tratamentos, foram avaliados: as trocas gasosas, a atividade fotoquímica, o potencial de água da folha, a condutância hidráulica da planta (K L ), a partição de matéria seca na planta, os teores de pigmentos e carboidratos, e a composição química das folhas. O tratamento P‐ influenciou negativamente a fotossíntese, e levou à restrição do crescimento das plantas. As plantas do tratamento P+ apresentaram maior teor foliar de P (~1,9 g kg ‐1 ), com incrementos na assimilação de CO 2 , na eficiência instantânea de carboxilação e na atividade fotoquímica – maior eficiência do fotossistema II e maior transporte aparente de elétrons – em relação às plantas do tratamento PA. Houve aumento em K L , maior teor de carboidratos foliares e maior teor de clorofila nas plantas que receberam o dobro da dose recomendada de P, as quais apresentaram maior produção de matéria seca em relação às de PA e P‐.Item Aspectos fisiológicos do desenvolvimento de mudas de café cultivadas sob telas de diferentes colorações(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, 2011-05) Henrique, Paôla de Castro; Alves, José Donizeti; Deuner, Sidnei; Goulart, Patrícia de Fátima Pereira; Livramento, Dárlan Einstein doO objetivo deste trabalho foi avaliar aspectos fisiológicos do desenvolvimento de mudas de café, cultivadas sob telas com diferentes características espectrais. Mudas de Catucaí Amarelo 2SL, no estádio "orelha de onça", foram dispostas em blocos ao acaso, com cinco repetições, sob estruturas cobertas individualmente com telas nas cores azul, branca, cinza, preta e vermelha, com sombreamento de 50%. Quatro meses depois, foram avaliados: o crescimento das mudas, os teores de pigmentos nas folhas, e os de açúcares solúveis totais e o amido das folhas e raízes. A tela vermelha foi a mais eficiente em promover o crescimento em quatro das sete características estudadas: altura das plantas, área e massa de matéria seca foliar e massa de matéria seca total. Para as demais características, não houve diferença entre as telas. A análise dos pigmentos mostrou que, à exceção da tela cinza, as demais não diferiram entre si quanto a esta característica. Nas folhas, a tela vermelha proporcionou maior teor de açúcar e de amido. Na raiz, os teores de carboidratos foram mais elevados com as telas vermelha e preta. Entre as cinco colorações de tela, a vermelha foi a mais eficiente na produção de mudas de café com maior vigor e qualidade, em que se destacam os teores de carboidrato e a fitomassa.Item Source-sink manipulations in Coffea arabica L. and its effect on growth of shoots and root system(Editora UFLA, 2011-09) Alves, José Donizeti; Paglis, Carlos Maurício; Livramento, Darlan Einstein do; Linhares, Suellen Sarah Drumond; Becker, Frederico Biagi; Mesquita, Alessandro CarlosThis paper investigated changes in growth and carbohydrate content of shoots and root systems in response to source-sink manipulation in field-grown coffee trees. The source-sink manipulations were carried out using manual de-fruiting. Two plots of trees were established: in one group, the fruit was left on the tree, while in the second group all fruits were removed manually. Similar results were obtained for coffee trees with and without fruit in terms of height, stem and skirt diameter and branch lengths. A biochemical evaluation of the roots showed that no differences were found between the levels of carbohydrates. In the leaves, levels of soluble sugars and reducing sugars were higher in plants with fruit. The starch concentration in leaves and roots did not vary between the plots. Root length density did not vary between plants with and without fruit in the 0 - 0.4 m soil layer. However, plants without fruit had a higher root length density than plants with a full fruit load. These results contrast with results published by others on source-sink relationships of coffee plants. The joint data analysis shows that young trees, with a moderate fruit load, and with good nutritional and health status, produce carbohydrates in sufficient quantities to maintain vegetative and reproductive growth, without harming root system growth.Item Modificações ecofisiológicas, bioquímicas e anatômicas em cafeeiro progênie Siriema sob deficiência hídrica(Universidade Federal de Lavras, 2008-07-18) Melo, Emanuelle Ferreira; Chalfun Júnior, AntonioEste estudo teve como objetivo avaliar as modificações ecofisiológicas, bioquímicas e anatômicas em mudas de cafeeiro progênie Siriema submetidas a diferentes períodos de deficiência hídrica e a sua capacidade de recuperação após 24 e 48 horas de re-irrigação. O experimento foi conduzido na área experimental do Setor de Fisiologia Vegetal do Departamento de Biologia da Universidade Federal de Lavras, MG. Quando os tratamentos foram estabelecidos, um grupo de mudas continuou sendo irrigado diariamente, enquanto outro grupo foi submetido à suspensão total da rega até 30 dias. Este grupo foi sub-dividido em três para a avaliação do comportamento das plantas em função do estresse hídrico e sua capacidade de recuperação 24 e 48 horas após a re-irrigação. As avaliações e coletas de folhas e raízes foram realizadas a cada três dias e o experimento montado em delineamento inteiramente casualizado (DIC), com quatro repetições por período de avaliação. O tratamento não irrigado apresentou uma expressiva redução no potencial hídrico foliar, sendo mais acentuada a partir do nono dia de avaliação. A re-irrigação das mudas promoveu uma recuperação parcial do estado hídrico das plantas. Nas plantas não irrigadas observou-se um aumento na resistência estomática e uma diminuição gradativa da transpiração, com atividade RN nas folhas com maior alteração, sendo que a partir dos 27 dias sua atividade foi nula. Nas raízes, houve um declínio na RN para todos os tratamentos. As modificações na anatomia foliar foram significativas apenas para a espessura da epiderme da face adaxial e parênquima paliçádico, e este parâmetro, foi superior nas plantas controle. Para a densidade estomática e razão diâmetro polar e equatorial os maiores valores foram observados nas plantas sob déficit hídrico. Observou-se um significativo aumento nos teores de açúcares solúveis totais e redutores tanto nas folhas, quanto nas raízes nos tratamentos não irrigados. Os tratamentos re-irrigados apresentaram a mesma tendência dos não-irrigados, porém com teores menores. Houve uma redução expressiva nos teores de amido nas plantas não-irrigadas em folhas e raízes. As enzimas sacarose sintase e as invertases neutra e ácida tiveram a sua atividade aumentada em decorrência do estresse hídrico.Item Concentração de açúcares solúveis, amido e aminoácidos em cafeeiro em função da razão área foliar/número de frutos em diferentes posições na copa(Embrapa Café, 2013) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Celin, Elaine FaccoEm março de 2007, foram coletados segmentos de ramos plagiotrópicos com três razões ‘área foliar/fruto’ (RAF) em cafeeiros cultivados em renques orientados norte-sul nas posições leste inferior, leste superior, oeste inferior e oeste superior da copa das plantas, enquanto em 2008 foram coletados segmentos de ramos plagiotrópicos em apenas uma RAF. Foi determinada a concentração de açúcares solúveis, amido e aminoácidos no material vegetal coletado nos dois anos. Em 2007, não foi possível correlacionar as concentrações dos carboidratos e aminoácidos com as diferentes RAF's, o que pode ter ocorrido em função da perda da autonomia dos ramos, fenômeno que propicia maior movimentação de sacarose entre os ramos de diferentes RAF's. Por outro lado, em 2008, a alta RAF não alterou a concentração dos produtos, o que pode ter ocorrido em função da baixa carga de frutos nesse período.