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Vigorous Eucalyptus plantations produce 105 to 106 km ha−1 of fine roots that probably increase carbon (C) and nitrogen (N) cycling in rhizosphere soil. However, the quantitative importance of rhizosphere priming is still unknown for most ecosystems, including these plantations. Therefore, the objective of this work was to propose and evaluate a mechanistic model for the prediction of rhizosphere C and N cycling in Eucalyptus plantations. The potential importance of the priming effect was estimated for a typical Eucalyptus plantation in Brazil. The process-based model (ForPRAN – Forest Plantation Rhizosphere Available Nitrogen) predicts the change in rhizosphere C and N cycling resulting from root growth and consists of two modules: (1) fine-root growth and (2) C and N rhizosphere cycling. The model describes a series of soil biological processes: root growth, rhizodeposition, microbial uptake, enzymatic synthesis, depolymerization of soil organic matter, microbial respiration, N mineralization, N immobilization, microbial death, microbial emigration and immigration, and soil organic matter (SOM) formation. Model performance was quantitatively and qualitatively satisfactory when compared to observed data in the literature. Input variables with the most influence on rhizosphere N mineralization were (in order of decreasing importance) root diameter > rhizosphere thickness > soil temperature > clay concentration. The priming effect in a typical Eucalyptus plantation producing 42 m3 ha−1 yr−1 of shoot biomass, with assumed losses of 40 % of total N mineralized, was estimated to be 24.6 % of plantation N demand (shoot + roots + litter). The rhizosphere cycling model should be considered for adaptation to other forestry and agricultural production models where the inclusion of such processes offers the potential for improved model performance.

Background Pisolithus microcarpus (Cooke & Massee) G. Cunn is a gasteromycete that produces closed basidiocarps in symbiosis with eucalypts and acacias. The fungus produces a complex basidiocarp composed of peridioles at different developmental stages and an upper layer of basidiospores free of the hyphae and ready for wind dispersal upon the rupture of the basidiocarp pellis. During basidiosporogenesis, a process that takes place inside the basidiocarp peridioles, a conspicuous reserve of fatty acids is present throughout development. While several previous studies have described basidiosporogenesis inside peridioles, very little is known about gene expression changes that may occur during this part of the fungal life cycle. The objective of this work was to analyze gene transcription during peridiole and basidiospore development, while focusing specifically on cell cycle progression and lipid metabolism.[br/] Results Throughout different developmental stages of the peridioles we analyzed, 737 genes were regulated between adjacent compartments (>5 fold, FDR-corrected p-value

O efeito de substâncias crioprotetoras e de tratamentos subletais de estresse foi avaliado no aumento da tolerância ao congelamento em Lactococcus lactis subsp lactis PD 6.9. Todas as substâncias crioprotetoras avaliadas aumentaram a sobrevivência de L. lactis subsp lactis PD 6.9 a estocagem de 15 dias a - 20 ºC. Entretanto, o leite desnatado reconstituído a 10 % foi o que conferiu maior proteção. Quanto à exposição da suspensão de células a tratamentos subletais de estresse, a exposição a 10 ºC por 4 horas foi capaz de manter a sobrevivência de L. lactis subsp lactis PD 6.9 estável durante 70 dias de estocagem a - 20 ºC. O tratamento a 40 ºC por 30 minutos conferiu proteção durante 70 dias de estocagem a - 20 ºC quando comparado com a suspensão de células que não recebeu nenhum tratamento antes do congelamento. A aplicação desses tratamentos é importante para assegurar a viabilidade de L. lactis subsp lactis PD 6.9 no decorrer do período de estocagem, e também de assegurar a qualidade sensorial e microbiológica de alimentos obtidos por processos de fermentação.

Questões referentes à aplicação de herbicidas em pré-emergência das plantas daninhas na cultura do eucalipto merecem destaque devido ao impacto dessa prática no ambiente, principalmente sobre a atividade microbiana do solo e micro-organismos benéficos, como os fungos micorrízicos e os solubilizadores de fosfatos. Objetivou-se estudar o impacto da aplicação dos herbicidas sulfentrazona, isoxaflutol e oxyfluorfem sobre a colonização micorrízica, biomassa e atividade microbiana de dois solos florestais cultivados com eucalipto. O ensaio foi conduzido em casa de vegetação utilizando um solo argiloso e um solo franco- arenoso distribuídos em vasos de 12 dm 3 . O esquema fatorial utilizado foi 4 x 3, sendo três herbicidas (sulfentrazona, isoxaflutol e oxyfluorfem) mais a testemunha e três avaliações (5, 20 e 70 dias após a aplicação – DAA), no delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Após a aplicação dos herbicidas na dose recomendada para a cultura transplantaram-se as mudas do híbrido de Eucalyptus grandis x E. urophylla. Avaliaram-se a biomassa microbiana, a taxa respiratória do solo, o quociente metabólico e o potencial de solubilização de fosfato inorgânico aos 5, 20 e 70 DAA. Aos 70 DAA verificou-se a colonização micorrízica e a viabilidade de esporos. Os herbicidas sulfentrazona, isoxaflutol e oxyfluorfem, bem como o tempo decorrido da aplicação afetaram os indicadores microbiológicos de maneira diferenciada. No solo franco-arenoso, o sulfentrazona foi mais prejudicial à biomassa microbiana, à colonização micorrízica e aos micro-organismos solubilizadores de fosfato inorgânico. No solo argiloso, no entanto, a aplicação dos três herbicidas não afetou a biomassa microbiana, mas reduziu a colonização radicular do eucalipto por fungos micorrízicos arbusculares e o potencial de solubilização de fosfato inorgânico. O herbicida sulfentrazona se destacou por provocar aumento do número de esporos não viáveis de fungos micorrízicos arbusculares nesse solo. Questions regarding the application of pre-emergence herbicides for control weeds in eucalyptus are noteworthy due to the impact of this practice on the environment, particularly on soil microbial activity and beneficial microorganisms such as mycorrhizal fungi and phosphate solubilizing microorganisms. The aim of this study was to evaluate the impact of applying herbicides sulfentrazone, isoxaflutole and oxyfluorfen on mycorrhizal colonization, microbial biomass and microbial activity of two forest soils cultivated with eucalyptus. The experiment was conducted in a greenhouse using two soils (clayey and sandy loam) distributed in 12 dm3 pots. The 4x3 factorial design was used, with three herbicides (sulfentrazone, oxyfluorfen, isoxaflutole) over the untreated control and three assessments (5, 20 and 70 days after application (DAA)), in a completely randomized design with four replications. After herbicide application, seedlings of the hybrid Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla were transplanted. We evaluated the microbial biomass, respiration rate, metabolic quotient and the potential of solubilization of inorganic phosphate at 5, 20 and 70 DAA. At 70 DAA verified the percentage of roots colonized by mycorrhizal fungi and spore viability in the soil. The sulfentrazone, isoxaflutole and oxyfluorfen as well as the time of application affected the microbiological indicators differently. In the sandy loam soil sulfentrazone was more harmful to microbial biomass, mycorrhizal colonization and microorganisms solubilizing inorganic phosphate. However, in clayey soil, the application of the three herbicides did not affect microbial biomass, but the root colonization of eucalyptus by mycorrhizal fungi and the potential solubilization of inorganic phosphate were reduced. The sulfentrazone caused an increase in the number of non-viable spores of mycorrhizal fungi in the soil.

Acacia mangium and Mimosa caesalpiniaefolia are fast-growing woody fabaceous species that might be suitable for phytoremediation of arsenic (As)-contaminated sites. To date, few studies on their tolerance to As toxicity have been published. Therefore, this study assessed As toxicity symptoms in A. mangium and M. caesalpiniaefolia seedlings under As stress in a greenhouse. Seedlings of Acacia mangium and M. caesalpiniaefolia were grown for 120 d in an Oxisol-sand mixture with 0, 50, 100, 200, and 400 mg kg-1 As, in four replications in four randomized blocks. The plants were assessed for visible toxicity symptoms, dry matter production, shoot/root ratio, root anatomy and As uptake. Analyses of variance and regression showed that the growth of A. mangium and M. caesalpiniaefolia was severely hindered by As, with a reduction in dry matter production of more than 80 % at the highest As rate. The root/shoot ratio increased with increasing As rates. At a rate of 400 mg kg-1 As, whitish chlorosis appeared on Mimosa caesalpiniaefolia seedlings. The root anatomy of both species was altered, resulting in cell collapse, death of root buds and accumulation of phenolic compounds. Arsenic concentration was several times greater in roots than in shoots, with more than 150 and 350 mg kg-1 in M. caesalpiniaefolia and A. mangium roots, respectively. These species could be suitable for phytostabilization of As-contaminated sites, but growth-stimulating measures should be used. Acacia mangium e Mimosa caesalpiniaefolia são fabáceas lenhosas de rápido crescimento cuja tolerância à toxidez por arsênio (As) deve ser estudada para avaliação do potencial de fitorremediação. Assim, este experimento, conduzido em casa de vegetação, objetivou avaliar sintomas de toxidez por As em A. mangium e M. caesalpiniaefolia. Plantas seminais de A. mangium e M. caesalpiniaefolia foram cultivadas por 120 d em uma mistura de Latossolo Vermelho e areia, contaminadas com 0, 50, 100, 200 e 400 mg kg-1 de As. Utilizaram-se quatro repetições distribuídas em quatro blocos casualizados. Foram avaliados os sintomas visíveis de toxidez, a produção de matéria seca, a relação raiz/parte aérea, a anatomia radicular e o acúmulo de As. As análises de variância e de regressão evidenciaram que o crescimento das plantas foi prejudicado pelo As, excedendo 80 % de redução da produção de matéria seca na maior dose. A relação raiz/parte aérea aumentou com a adição de As. Plantas de M. caesalpiniaefolia manifestaram clorose esbranquiçada sob 400 mg kg-1 de As. A anatomia radicular das espécies foi alterada, observando-se células colapsadas, morte de primórdios radiculares e acúmulo de compostos fenólicos. A concentração de As nas raízes foi dezenas de vezes superior à concentração na parte área, excedendo 150 e 350 mg kg-1 na M. caesalpiniaefolia e na A. mangium, respectivamente. Essas espécies apresentaram potencial para fitoestabilização de áreas contaminadas com As, porém devem ser adotadas medidas para promover seu crescimento nesses locais.

Monoxenic cultures of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in transformed roots have been used to better understand the symbiosis with these fungi, but few species have been successfully established in vitro. The object was to establish monoxenic cultures of Gigaspora decipiens and Glomus clarum and to verify the effects of temperature and pH on spore formation. Cultures were established from superficially disinfested spores that were germinated on an agar and water. After germination, the spores were transferred to Petri dishes containing transformed carrot roots. After 4-6 days formed newly formed spores and structures typical. The effects of temperature (22, 25, 28 or 32ºC) and pH (4.0, 4.5, 5.5 or 6.5) on the production of spores were assessed over three months, resulting in sigmoidal growth curves. The spore increased from 22ºC, reaching higher values 28oC and 32oC there was a reduction in the production. The highest spore production of G. decipiens occurred in a pH of 6.5, whereas for G. clarum was pH of 4.0. The cultivation of other species is still necessary to elucidate particular aspects of the symbiosis that so far are unclear, including the effects of environmental factors on the production of spores of different AMF species. Culturas monoxênicas de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) em raízes transformadas têm sido utilizadas para melhor compreensão desses fungos, porém, poucas espécies foram estabelecidas in vitro com sucesso. O objetivo do trabalho foi estabelecer culturas monoxênicas de Gigaspora decipiens e Glomus clarum e verificar o efeito da temperatura e pH na produção de esporos. As culturas foram obtidas de esporos desinfestados e germinados em Agar-água. Após a germinação foram transferidos para placas de Petri contendo raízes de cenoura transformadas, em meio mínimo. Após 4 a 6 dias formou-se novos esporos e estruturas típicas. O efeito da temperatura (22, 25, 28 e 32ºC) e pH (4,0; 4,5; 5,5 e 6,5) na produção de esporos foram analisados por 3 meses, obtendo-se curvas sigmoidais. Os esporos aumentaram a partir de 22ºC, atingindo valores maiores em 28ºC e em 32ºC reduziu-se a produção. A maior produção de esporos de G. decipiens ocorreu em pH 6,5, enquanto G. clarum em pH 4,0. O cultivo de outras espécies faz-se necessário visando o conhecimento de aspectos particulares da simbiose até hoje não elucidados, incluindo-se os efeitos dos fatores ambientais sobre a produção dos esporos das diversas espécies de FMAs.

The formation of ectomycorrhizas by monokaryotic and dikaryotic isolates of Pisolithus microcarpus (Cooke & Massee) G. Cunn. in Eucalyptus grandis W. Hill ex Maid. was studied by in vitro synthesis in Petri dishes. The formation of ectomycorrhizas was observed for all strains tested. Ectomycorrhizas formed by the monokaryotic strains presented a sheath of hyphae around the roots and a Hartig net limited to the epidermis layer, typical of the angiosperm ectomycorrhizas. Colonization rates, a measure of the number of ectomycorrhizas in relation to the total number of lateral root tips, varied from 23 to 62%. Some monokaryotic strains stimulated the formation of lateral roots, promoting increases of up to 109% above the control. The presence of some of the isolates in the in vitro synthesis medium stimulated the production of thicker lateral root tips. The dimensions of the lateral roots tips and ectomycorrhizas varied from one isolate to the next, indicating a variation in their capacity to provoke morphological changes in the host plant roots. The dikaryotic strain M5M11 presented higher values for lateral root yield, number of ectomycorrhizas, and colonization percentage than the corresponding monokaryotic strains, M5 and M11. This indicated the possibility of selecting compatible performing monokaryotic isolates for the yield of superior dikaryotic strains. The set of monokaryotic strains tested varied greatly in their ability to colonize E. grandis roots and cause secondary metabolism-related morphological changes in roots, providing a wealth of model systems for the study of genetic, physiological, and morphogenetic processes involved in Pisolithus-Eucalyptus ectomycorrhiza formation. A formação de ectomicorrizas por isolados monocarióticos e dicarióticos de Pisolithus microcarpus (Cooke & Massee) G. Cunn. em Eucalyptus grandis W. Hill ex Maid. foi estudada usando-se o método de síntese in vitro em placas de Petri. A formação de ectomicorrizas foi observada para todas as linhagens testadas. Ectomicorrizas formadas pelas linhagens monocarióticas apresentaram manto de hifas circundando a raiz e rede de Hartig limitada à camada da epiderme, típica de ectomicorrizas de angiospermas. As percentagens de colonização, correspondendo ao número de ectomicorrizas em relação ao total de raízes laterais curtas, variaram de 23 a 62%. Algumas linhagens monocarióticas estimularam a formação de raízes laterais curtas, promovendo aumentos médios de 109% em comparação com o controle. A presença de alguns dos isolados no meio de síntese in vitro estimulou a produção de raízes laterais de maior diâmetro. As dimensões das raízes laterais e das ectomicorrizas variaram com o isolado inoculado, indicando variações dentro da população testada na capacidade de provocar mudanças morfológicas nas raízes da planta hospedeira. O dicário M5M11 apresentou maiores valores para produção de raízes laterais, número de ectomicorrizas e percentagem de colonização em comparação com os isolados monocarióticos correspondentes, M5 e M11, indicando a possibilidade de se selecionar isolados compatíveis eficientes para a produção de dicários superiores. O conjunto de isolados monocarióticos testado variou quanto à capacidade de colonização das raízes de E. grandis e de causar mudanças morfológicas nas raízes relacionadas ao metabolismo secundário, constituindo sistema-modelo para o estudo da genética, da fisiologia e dos processos morfogenéticos envolvidos na formação de ectomicorriza entre Pisolithus e Eucalyptus.

No Brasil, as espécies Pinus elliottii e Terminalia ivorensis vêm sendo indicadas para reflorestamento. No entanto, pouco se sabe sobre as características ecológicas destas florestas, o ciclo de nutrientes e suas conseqüências sobre a produtividade e sustentabilidade sob condições tropicais. Visando melhor compreender a dinâmica do C nestes ecossistemas, objetivou-se neste trabalho avaliar a atividade microbiana do solo, serapilheira e da mistura solo + serapilheira em povoamentos florestais de P. elliottii e T. ivorensis. Amostras de solos e serapilheira foram incubadas e a atividade microbiana avaliada por meio da evolução de CO2. Ao final da incubação, a respiração acumulada foi superior para a serapilheira de T. ivorensis. Os demais substratos com serapilheira não diferiram entre si, mas diferiram do solo sob T. ivorensis, que, por sua vez, diferiu do solo sob P. elliottii. Nas condições testadas, a incorporação de solo à serapilheira, bem como a incorporação alternada de solo de um povoamento à serapilheira de outro, não promoveu aumentos significativos na respiração da serapilheira, mostrando que as características químicas da própria serapilheira alteram mais fortemente sua velocidade de degradação que as características químicas e microbianas do solo onde é incorporada. In Brazil, the species Pinus elliottii and Terminalia ivorensis are being recommended for reforestation. However, little is known about the ecological characteristics of such forests, the nutrient cycle and possible consequences on yields and sustainability under tropical conditions. For a better understanding of the C dynamic in these ecosystems, this study aimed to evaluate the microbial activity of soil, litter, and the mixture of soil + litter in forest stands of P. elliottii and T. ivorensis. Samples of soil, litter and mixture were incubated and the microbial activity was evaluated on the basis of CO2 released. At the end of incubation, the accumulated respiration was significantly higher in litter of T. ivorensis. The other substrates with litter did not differ from each other, but differed from the soil under T. ivorensis, which in turn differed from soil under P. elliottii. In the tested conditions, the soil incorporation to litter, as well as the alternate incorporation of soil from one forest with the litter of another did not cause a significant increase in litter respiration. This indicates that the influence of the chemical characteristics of the litter itself on degradation speed is stronger than the chemical and microbiological characteristics of the soil where it is incorporated.

The basidiospores of Pisolithus sp. contain large amounts of lipids, indicating provision for future germination in the host rhizosphere. However, the accumulation, composition, and mobilization of lipids during formation and germination of these spores are largely unknown. In this study, lipid storage and fatty acid composition during basidiosporogenesis were analyzed in fresh basidiocarps using bright-field microscopy and gas chromatography. Abundant lipid bodies are found in the hyphae, basidia, and basidiospores of fungal basidiocarps. This evidences a considerable C transport in the basidiocarp to meet the C demand during basidiospore formation. Fatty acid composition analysis revealed the presence of 24 compounds with chains of 9 to 18 C atoms, either saturated or insaturated, with one or two insaturations. The fatty acid composition and content varied according to the developmental stage of the peridioles. In free basidiospores, the predominant compounds were 16:0, 16:1w5c, 18:1w9c, and 18:2w6,9c/18:0ante, at concentrations of 76, 46, 192, and 51 µg g-1 dry matter, respectively. Our results indicate that oleic acid is the major constituent of lipid reserves in Pisolithus sp. basidiospores. Further studies are being conducted to determine the factors that induce lipid mobilization during spore germination. Os basidiósporos de Pisolithus sp. contêm grande quantidade de lipídeos, indicando provisão para futura germinação na rizosfera da planta hospedeira. No entanto, pouco se conhece a respeito do acúmulo, da composição e da mobilização dos lipídeos durante a formação e germinação dos esporos. Neste trabalho, o armazenamento de lipídeos e a análise da composição em ácidos graxos durante a basidiosporogênese foram estudados utilizando-se técnicas de microscopia de luz e cromatografia gasosa. O basidiocarpo fúngico apresentou abundantes corpos lipídicos no interior de suas hifas, basídios e basidiósporos. Esse fato evidencia considerável transporte de C dentro do basidiocarpo para suprir a demanda de C durante a formação dos esporos. A composição de ácidos graxos revelou a presença de 24 compostos com cadeias variando de 9 a 18 átomos de C, sendo tanto saturados ou contendo uma ou duas insaturações. A composição de ácidos graxos variou de acordo com o estádio de desenvolvimento dos peridíolos. Nos basidiósporos livres, os compostos predominantes foram 16:0, 16:1w5c, 18:1w9c e 18:2w6,9c/18:0ante, com concentrações de 76, 46, 192 e 51 µg g-1 do ácido graxo de matéria seca, respectivamente. Esses resultados indicam que o ácido oléico é o principal constituinte das reservas lipídicas nos basidiósporos de Pisolithus sp. Outros trabalhos estão sendo realizados para determinar os fatores que desencadeiam a mobilização de lipídeos durante a germinação de esporos.