Background: Black pepper (Piper nigrum L.) is one of the most popular spices in the world. It is used in cooking and the preservation of food and even has medicinal properties. Losses in production from disease are a major limitation in the culture of this crop. The major diseases are root rot and foot rot, which are results of root infection by Fusarium solani and Phytophtora capsici, respectively. Understanding the molecular interaction between the pathogens and the host’s root region is important for obtaining resistant cultivars by biotechnological breeding. Genetic and molecular data for this species, though, are limited. In this paper, RNA-Seq technology has been employed, for the first time, to describe the root transcriptome of black pepper. Results: The root transcriptome of black pepper was sequenced by the NGS SOLiD platform and assembled using the multiple-k method. Blast2Go and orthoMCL methods were used to annotate 10338 unigenes. The 4472 predicted proteins showed about 52% homology with the Arabidopsis proteome. Two root proteomes identified 615 proteins, which seem to define the plant’s root pattern. Simple-sequence repeats were identified that may be useful in studies of genetic diversity and may have applications in biotechnology and ecology. Conclusions: This dataset of 10338 unigenes is crucially important for the biotechnological breeding of black pepper and the ecogenomics of the Magnoliids, a major group of basal angiosperms.

This study evaluated the chemical compositions of the leaves and fruits of eight black pepper cultivars cultivated in Pará State (Amazon, Brazil). Hydrodistillation and gas chromatography–mass spectrometry were employed to extract and analyze the volatile compounds, respectively. Sesquiterpene hydrocarbons were predominant (58.5–90.9%) in the cultivars “Cingapura”, “Equador”, “Guajarina”, “Iaçará”, and “Kottanadan”, and “Bragantina”, “Clonada”, and “Uthirankota” displayed oxygenated sesquiterpenoids (50.6–75.0%). The multivariate statistical analysis applied using volatile composition grouped the samples into four groups: γ-Elemene, curzerene, and δ-elemene (“Equador”/“Guajarina”, I); δ-elemene (“Iaçará”/“Kottanadan”/“Cingapura”, II); elemol (“Clonada”/“Uthirankota”, III) and α-muurolol, bicyclogermacrene, and cubebol (“Bragantina”, IV). The major compounds in all fruit samples were monoterpene hydrocarbons such as α-pinene, β-pinene, and limonene. Among the cultivar leaves, phenolics content (44.75–140.53 mg GAE·g⁻¹ FW), the enzymatic activity of phenylalanine-ammonia lyase (20.19–57.22 µU·mL⁻¹), and carotenoids (0.21–2.31 µg·mL⁻¹) displayed significant variations. Due to black pepper’s susceptibility to Fusarium infection, a molecular docking analysis was carried out on Fusarium protein targets using each cultivar’s volatile components. F. oxysporum endoglucanase was identified as the preferential protein target of the compounds. These results can be used to identify chemical markers related to the susceptibility degree of black pepper cultivars to plant diseases prevalent in Pará State.

A pimenteira-do-reino é uma trepadeira que necessita de tutor para o seu melhor desempenho, e permiti utilizar a gliricídia como alternativa de uso ao estacão de madeira de lei no cultivo tradicional, existindo poucos estudos sobre o comportamento da pimenteira-do-reino nesse tutor. O objetivo desse trabalho foi comparar cultivares dessa espécie em dois tipos de tutores, gliricídia e estacão, para verificar caracteres de crescimento e produção da pimenteira. Os tutores foram implantados antes do plantio das mudas de pimenteira-do-reino de acordo com as recomendações de cultivo já estabelecidas e o experimento foi realizado em DBC considerando os tutores, cinco cultivares e 20 plantas por cultivar. Foram avaliados caracteres morfológicos e de produção, os quais foram submetidos à análise de variância, seguido do teste de Tukey ao nível de 5%. Alguns caracteres foram influenciados pelo tipo de tutor, sendo positivo o uso do tutor vivo para altura das plantas, entretanto, a Cingapura teve maior altura da planta quando cultivada via sistema tradicional. Uthirankotta, Kuthiravally e Clonada apresentaram maior comprimento do pecíolo em cultivo em gliricídia e Bragantina apresentou maior comprimento e peso da espiga nessa mesma condição, tornando-se vantajoso. Portanto, o tipo de tutor influencia em caracteres de crescimento e produção das cultivares, podendo se tornar vantajoso para algumas cultivares o cultivo em gliricídia.

Black pepper (Piper nigrum L.) is the most widely used spice in the world. This crop has great economic importance in Brazil, especially in the North and Southeast regions. However, the variability in quality between cultivars is high. The objective of this study was to characterize black pepper from northeastern Pará available on the market and obtain an overview of its quality parameters. A total of 23 samples from black pepper cultivars/clones were evaluated for impurities and foreign matter, empty grains, density, moisture and ether extract, as established by Brazilian legislation. Additionally, the contents of total ash, protein, crude fiber and piperine were determined. Among the samples, one was outside the standard for density. The moisture contents were below the maximum limit required by the legislation, demonstrating that the drying and storage of the grains were adequate. Regarding the ether extract, 52% of the samples did not meet the commercialization standards. Concerning piperine, the Equador and Panny clones had levels greater than 5%. It was found that the nutritional composition of black pepper is influenced by the technological level of the production system. In summary, black pepper produced in northeastern Pará has variable quality.

O cultivo da pimenteira-do-reino em tutor vivo de gliricídia é uma alternativa ao uso do estacão de madeira para os pipericultores. Entretanto, a adoção desta tecnologia é limitada em decorrência, dentre outros fatores, da escassez de informações sobre o comportamento de cultivares da espécie nesse tipo de tutor. Esse trabalho focou no estudo comparativo da cultivar Alencar de pimenteira-do-reino em gliricídia e estacão, comparando a mesma com a cultivar Equador apenas para gliricídia. O experimento foi realizado em área de produtor em Tomé Açu - PA, sendo avaliadas quatro plantas por cultivar. Foram avaliados a altura das plantas, diâmetro do caule e número de ramos ortotrópicos, o comprimento do pecíolo e da folha, e a largura e espessura de folhas adultas, além do tamanho, peso e o número de frutos por espiga. Após a ANOVA seguiu-se o teste de Tukey a 5%. Com relação à estrutura da planta e dimensões das folhas, não houve diferença para a Alencar nos dois tipos de tutores, mas esta apresentou maior diâmetro de caule, comprimento de folha e pecíolo que a Equador. Entretanto, o peso das espigas foi maior em estacão para a Alencar, havendo necessidade de estudos complementares enfocando apenas produção da cultivar de modo comparativo usando os dois tutores.

Culturalmente, o estacão de madeira é usado para o cultivo da pimenteira-do-reino no campo, contudo, o tutor de gliricídia mostrou-se como uma opção sustentável e viável para uso no sistema de produção da espécie. Apesar da redução dos custos para implantação dos pimentais, há pouca adesão da tecnologia pelo agricultor, em decorrência de escassez de informações sobre o comportamento de cultivares. Dispondo-se avaliar cultivares sob aspectos morfológicos de crescimento e produção em tutor vivo de gliricídia, comparativamente ao tutor morto, foi realizado um estudo de caso instalando um experimento em área de produtor em Baião - PA em DBC com cinco cultivares e cinco repetições considerando quatro plantas/cultivar. A altura das plantas, o diâmetro do caule e o número de ramos ortotrópicos foram tomados com 12 meses, assim como o comprimento do pecíolo, largura, comprimento e espessura de folhas adultas, como também o tamanho, peso e número de frutos/espiga, submetidos à ANOVA e teste de Tukey a 5%. A cultivar Kuthiravally apresentou maior média para Número de Ramos Ortotrópicos nos dois tipos de tutores. Bragantina, Clonada e Cingapura apresentaram maiores comprimentos do pecíolo em tutor vivo, e Bragantina e Uthirankotta apresentaram espigas de tamanho maiores quando cultivadas em gliricídia. Logo, há influência do tipo de tutor nos caracteres morfológicos de crescimento e produção de cultivares dessa espécie, com indicação da possibilidade do uso de gliricídia com sucesso no campo.