Genotyping Mycobacterium bovis from cattle in the Central Pampas of Argentina: temporal and regional trends

Mycobacterium bovis is the causative agent of bovine tuberculosis (TB), a disease that affects approximately 5% of Argentinean cattle. Among the molecular methods for genotyping, the most convenient are spoligotyping and variable number of tandem repeats (VNTR). A total of 378 samples from bovines with visible lesions consistent with TB were collected at slaughterhouses in three provinces, yielding 265 M. bovis spoligotyped isolates, which were distributed into 35 spoligotypes. In addition, 197 isolates were also typed by the VNTR method and 54 combined VNTR types were detected. There were 24 clusters and 27 orphan types. When both typing methods were combined, 98 spoligotypes and VNTR types were observed with 27 clusters and 71 orphan types. By performing a meta-analysis with previous spoligotyping results, we identified regional and temporal trends in the population structure of M. bovis. For SB0140, the most predominant spoligotype in Argentina, the prevalence percentage remained high during different periods, varying from 25.5-57.8% (1994-2011). By contrast, the second and third most prevalent spoligotypes exhibited important fluctuations. This study shows that there has been an expansion in ancestral lineages as demonstrated by spoligotyping. However, exact tandem repeat typing suggests dynamic changes in the clonal population of this microorganism.

Molecular epidemiology of Candida albicans and Candida glabrata strains isolated from intensive care unit patients in Poland

Over the last decades, Candida spp have been responsible for an increasing number of infections, especially in patients requiring intensive care. Knowledge of local epidemiology and analysis of the spread of these pathogens is important in understanding and controlling their transmission. The aim of this study was to evaluate the genetic diversity of 31 Candida albicans and 17 Candida glabrata isolates recovered from intensive care unit patients from the tertiary hospital in Krakow between 2011-2012. The strains were typed by random amplified polymorphic DNA (RAPD) polymerase chain reaction using five primers (CD16AS, HP1247, ERIC-2, OPE-3 and OPE-18). The results of the present investigation revealed a high degree of genetic diversity among the isolates. No clonal relationship was found among the C. albicans strains, whereas two C. glabrata isolates were identical. The source of Candida infection appeared to be mostly endogenous; however, the presence of two clonal C. glabrata strains suggested the possibility of cross-transmission of these pathogens. Our study confirmed the high discriminatory power of the RAPD technique in the molecular typing of Candida clinical isolates. This method may be applied to the evaluation of transmission routes of pathogenic fungi on a local level.

Mutational and acquired carbapenem resistance mechanisms in multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa clinical isolates from Recife, Brazil

An investigation was carried out into the genetic mechanisms responsible for multidrug resistance in nine carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosaisolates from different hospitals in Recife, Brazil. Susceptibility to antimicrobial agents was determined by broth microdilution. Polymerase chain reaction (PCR) was employed to detect the presence of genes encoding β-lactamases, aminoglycoside-modifying enzymes (AMEs), 16S rRNA methylases, integron-related genes and OprD. Expression of genes coding for efflux pumps and AmpC cephalosporinase were assessed by quantitative PCR. The outer membrane proteins were separated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. The blaSPM-1, blaKPC-2 and blaGES-1 genes were detected in P. aeruginosaisolates in addition to different AME genes. The loss of OprD in nine isolates was mainly due to frameshift mutations, premature stop codons and point mutations. An association of loss of OprD with the overexpression of MexAB-OprM and MexXY-OprM was observed in most isolates. Hyper-production of AmpC was also observed in three isolates. Clonal relationship of the isolates was determined by repetitive element palindromic-PCR and multilocus sequence typing. Our results show that the loss of OprD along with overexpression of efflux pumps and β-lactamase production were responsible for the multidrug resistance in the isolates analysed.

Analysis of the genetic diversity in Metopolophium dirhodum (Walker) (Hemiptera, Aphididae) by RAPD markers

The emergence of host-races within aphids may constitute an obstacle to pest management by means of plant resistance. There are examples of host-races within cereals aphids, but their occurrence in Rose Grain Aphid, Metopolophium dirhodum (Walker, 1849), has not been reported yet. In this work, RAPD markers were used to assess effects of the hosts and geographic distance on the genetic diversity of M. dirhodum lineages. Twenty-three clones were collected on oats and wheat in twelve localitites of southern Brazil. From twenty-seven primers tested, only four primers showed polymorphisms. Fourteen different genotypes were revealed by cluster analysis. Five genotypes were collected only on wheat; seven only on oats and two were collected in both hosts. Genetic and geographical distances among all clonal lineages were not correlated. Analysis of molecular variance showed that some molecular markers are not randomly distributed among clonal lineages collected on oats and on wheat. These results suggest the existence of host-races within M. dirhodum, which should be further investigated using a combination of ecological and genetic data.

The effect of plantation silviculture on soil organic matter and particle-size fractions in Amazonia

Eucalyptus grandis and other clonal plantations cover about 3.5 million ha in Brazil. The impacts of intensively-managed short-rotation forestry on soil aggregate structure and Carbon (C) dynamics are largely undocumented in tropical ecosystems. Long-term sustainability of these systems is probably in part linked to maintenance of soil organic matter and good soil structure and aggregation, especially in areas with low-fertility soils. This study investigated soil aggregate dynamics on a clay soil and a sandy soil, each with a Eucalyptus plantation and an adjacent primary forest. Silvicultural management did not reduce total C stocks, and did not change soil bulk density. Aggregates of the managed soils did not decrease in mass as hypothesized, which indicates that soil cultivation in 6 year cycles did not cause large decreases in soil aggregation in either soil texture. Silt, clay, and C of the sandy plantation soil shifted to greater aggregate protection, which may represent a decrease in C availability. The organic matter in the clay plantation soil increased in the fractions considered less protected while this shift from C to structural forms considered more protected was not observed.

Disponibilidade de cobre para mudas de eucalipto em solos de cerrado

No Brasil, com a intensificação da silvicultura clonal, o plantio de materiais genéticos mais produtivos e exigentes nutricionalmente tem aumentado o aparecimento de sintomas de deficiência de micronutrientes, principalmente de B e, mais recentemente, de Cu e de Zn, sobretudo em áreas de Cerrado. Este trabalho teve por objetivo avaliar três métodos de determinação da disponibilidade de Cu (Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA pH 7,3) para mudas de eucalipto cultivadas em casa de vegetação, em amostras de seis solos de Cerrado, e a influência de propriedades do solo na eficiência desses extratores. Os tratamentos foram arranjados no esquema fatorial 6 x 5, correspondendo a seis solos e cinco doses de Cu (0, 2, 4, 8 e 16 mg dm-3), com quatro repetições, em blocos ao acaso. Os níveis críticos de Cu em solos de Cerrado, para o crescimento de mudas de eucalipto, são iguais ou inferiores a 0,12 e 0,09 mg dm-3; pelos extratores Mehlich-1 e DTPA, respectivamente. Os teores e conteúdos de Cu na planta mostram estreita relação com os teores de Cu no solo pelos três extratores. Os teores de Cu pelo Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA são altamente correlacionados entre si. A avaliação da disponibilidade de Cu para mudas de eucalipto pode ser feita com qualquer um dos três extratores. Entretanto, o Mehlich-1 é o extrator mais recomendado, pela facilidade operacional deste método em relação aos outros e por ele já ser usado na grande maioria dos laboratórios do País.

Effect of NPK fertilization on production and leaf nutrient content of eucalyptus minicuttings in nutrient solution

Adequate nutrient levels in plants vary according to the species or clone, age and management practice. Therefore, adjustments of the nutrient solution are often necessary according to the plant material for multiplication. This study aimed to evaluate the influence of NPK fertilization on production and leaf nutrient contents of eucalyptus cuttings in nutrient solution. The study was conducted from November 2008 to January 2009 in a greenhouse. The experimental design was completely randomized fractional factorial (4 x 4 x 4)½, with a total of 32 treatments with three replications. The treatments consisted of four doses of N (50, 100, 200 and 400 mg L-1) as urea, P (7.5, 15, 30 and 60 mg L-1) in the form of phosphoric acid and K (50, 100, 200 and 400 mg L-1) in the form of potassium chloride in the nutrient solution. Only the effect of N alone was significant for the number and dry weight of minicuttings per ministump, with a linear decreasing effect with increasing N levels. The highest number of cuttings was obtained at a dose of 50, 7.5 and 50 mg L-1 of N, P and K, respectively.

Disponibilidade de zinco para mudas de eucalipto em solos de Cerrado

No Brasil, com a expansão da silvicultura clonal, o plantio de materiais genéticos mais produtivos e exigentes nutricionalmente tem aumentado o aparecimento de sintomas de deficiência de micronutrientes, principalmente de B, e, mais recentemente, de Cu e de Zn, sobretudo em áreas de Cerrado. Este trabalho teve por objetivo avaliar três métodos de determinação da disponibilidade de Zn (Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA pH 7,3) para mudas de eucalipto cultivadas em casa de vegetação, em amostras de seis solos de Cerrado, bem como a influência de propriedades do solo na eficiência desses extratores. Os tratamentos foram arranjados no esquema fatorial 6 x 5, correspondendo a seis solos e cinco doses de Zn (0, 2,5, 5, 10 e 20 mg dm-3), com quatro repetições, em blocos ao acaso. Os níveis críticos de Zn em solos de Cerrado, para o crescimento de mudas de eucalipto, são iguais ou inferiores a 0,23 e 0,05 mg dm-3, pelos extratores Mehlich-1 e DTPA, respectivamente. Os teores de Zn no solo pelos três extratores, assim como os teores e conteúdo na planta, aumentam com a elevação das doses adicionadas de Zn e são altamente correlacionados entre si. A avaliação da disponibilidade de Zn para mudas de eucalipto pode ser feita com qualquer um dos três extratores; entretanto, o Mehlich-1 é o mais recomendado, pela facilidade operacional deste método em relação aos outros e por ele já ser usado na grande maioria dos laboratórios do país.

Estrutura e armazenamento de água em um Argissolo sob pastagem cultivada, floresta nativa e povoamento de eucalipto no Rio Grande do Sul

Práticas pouco adequadas de manejo têm ocasionado a compactação e a degradação da estrutura do solo. Identificar atributos que melhor representem essas alterações são relevantes na recuperação e na indicação de práticas para evitar danos na estrutura do solo. Objetivou-se avaliar o impacto de diferentes usos em atributos estruturais e hídricos de um Argissolo Vermelho. O estudo foi realizado no município de Butiá, na região fisiográfica da Serra do Sudeste do Estado do Rio Grande do Sul, em um Argissolo Vermelho distrófico. As áreas analisadas corresponderam a: floresta antropizada constituída por espécies arbóreas e arbustivas (Floresta); pastagem com cinco anos de idade, com braquiária brizanta (Brachiaria brizantha) consorciada com pensacola (Paspalum lourai) e trevo (Trifolium sp.) (Pastagem); povoamento de Eucalyptus saligna com 20 anos de idade (Eucalipto 20); e plantio clonal de Eucalyptus saligna conduzido em segunda rotação, com 4,5 anos de idade (Eucalipto 4,5). Avaliaram-se nessas áreas a textura, a condutividade hidráulica, a porosidade, a densidade, o diâmetro médio ponderado de agregados (DMP), a curva de retenção de água, a distribuição do tamanho de poros e o parâmetro S, obtendo-se as seguintes conclusões: até a camada de 0,10 m na Pastagem, e 0,40 m no Eucalipto 4,5, os agregados foram formados pela ação da textura e matéria orgânica e pelo efeito compressivo, decorrente do pisoteio dos bovinos e da colheita do eucalipto. Conforme a profundidade aumentou, ocorreu redução do DMP de agregados, em razão da diminuição da matéria orgânica, e aumento do cascalho, especialmente para as áreas de Pastagem e Eucalipto 4,5, e ao menor efeito da compressão do solo. A textura e a matéria orgânica evidenciaram influência na agregação do solo e, mesmo em pequena proporção, o cascalho reduziu o DMP de agregados, pois sua baixa reatividade e seu maior diâmetro dificultaram a formação de agregados estáveis. Em relação aos atributos hídricos do solo, as áreas de Floresta e a Pastagem apresentaram maior disponibilidade de água, enquanto o maior parâmetro S está relacionado ao maior armazenamento de água.

Phenotypic stability and genetic gains in six-year girth growth of Hevea clones

Rubber tree [Hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Müell. Arg.] budgrafts of seven clones were evaluated on five contrasting sites in the plateau region of the São Paulo State, Brazil. The objective of this work was to study the phenotypic stability for girth growth. The experimental design was a randomized block design with three replications and seven treatments. Analysis of variance of girth at six-year plant growth indicated a highly significant clone x site interaction. Only linear sites and clone x site components of clone x year interaction were significant, indicating that the performance of clones over sites for this trait could be predicted. The clones GT 1 and PB 235 showed the greatest stability in relation to girth growth, with foreseen responses to change, introduced in the sites. The clones PB 235 and IAN 873 showed significative difference in relation to regression coefficient, representing clones with specific adaptability on favorable and unfavorable sites respectively. The clone GT 1 became the most promissory one in the study of stability and adaptability even showing low girth growth. Expected genetic gains from planting sites, along with estimates of clonal variance and repeatability of clonal means are generally greatest or close to the greatest when selection is done at the same site.

Estabelecimento de um protocolo regenerativo para a micropropagação do abacaxizeiro

No Laboratório de Fisiologia do Desenvolvimento e Genética Vegetal do CCA-UFSC, nos anos de 1993 a 1996, foram testadas 24 combinações de tratamentos envolvendo dois genótipos de abacaxizeiro (Ananas comosus (L.) Merr.), seis combinações dos fitorreguladores ácido naftalenoacético (ANA) e 6-benzilaminopurina (BAP), e os meios de cultura líquidos e geleificados, com o objetivo de estabelecer um protocolo regenerativo para a micropropagação do abacaxizeiro. A taxa de regeneração comportou-se de forma quadrática para a maioria das combinações testadas. O meio de cultura MS (Murashige & Skoog, 1962), líquido, adicionado de ANA (2,7 µM) e BAP (4,4 µM), proporcionou uma taxa média de regeneração de 19,7 brotos/explante. A magnitude do efeito genotípico exibido pelas cultivares utilizadas foi intermediária entre o efeito das combinações dos níveis de ANA e BAP (o maior) e o efeito da constituição física do meio de cultura. A melhor combinação de tratamentos foi testada em 17 acessos coletados no Estado de Santa Catarina, demonstrando-se a eficiência do protocolo regenerativo. A taxa média de regeneração foi de 15,3 brotos/explante, dos quais 40% apresentaram altura igual ou inferior a 3 cm. Brotos enraizados ou não, com altura igual ou superior a 3 cm, apresentaram valores médios de 95,5% de sobrevivência.

Repetibilidade de caracteres de produção e porte da planta em clones de cajueiro-anão precoce

Os objetivos deste trabalho foram estimar coeficientes de repetibilidade (r), comparar a eficiência das metodologias utilizadas no processo de estimação, e determinar o número de avaliações necessárias à seleção clonal de cajueiro-anão (Anacardium occidentale L.) precoce. As metodologias aplicadas para estimação do coeficiente de repetibilidade constaram da análise de variância, na qual o efeito temporário do ambiente é removido do erro (ANOVA); de análise dos componentes principais obtidos da matriz de correlações (CPCOR) e da matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas (CPCOV); e da análise estrutural, com base no autovalor teórico da matriz de correlações ou correlação média (AECOR). Foram avaliados, em trinta clones, os caracteres altura da planta (AP), diâmetro da copa (DC) e produção de castanha (PC), durante cinco anos. Verificou-se que em relação aos caracteres AP e DC os valores de r variaram de 0,85 (ANOVA) a 0,96 (CPCOV). Quanto à produção, os valores de r foram de 0,51 (ANOVA) a 0,88 (CPCOV). Desta forma, constatou-se que o método de componentes principais utilizando a matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas é mais eficiente para estimação do coeficiente de repetibilidade, sobretudo no que se refere ao carácter produção de castanha. Observou-se que são suficientes duas medições da AP e do DC, e três medições da PC no processo seletivo.

Componentes de variância e predição de valores genéticos em seringueira pela metodologia de modelos mistos (REML/BLUP)

Este trabalho objetivou estimar parâmetros genéticos e predizer os valores genéticos aditivos e genotípicos de clones amazônicos de seringueira em relação a características de qualidade da borracha e do látex a partir de genealogia envolvendo 15 clones e 250 rametes. As estimativas de herdabilidade no sentido amplo, , foram de 0,4152 e 0,6357, com relação a teores de borracha seca e plasticidade após 30 minutos, respectivamente, o que torna possível obter altos ganhos genéticos via seleção clonal. Os clones IAN 873 e Fx 3899 apresentaram os maiores valores genéticos aditivos e genotípicos em relação a teores de borracha seca, enquanto o clone IAN 6158 destacou-se quanto aos valores genotípicos relativos às características de plasticidade após 30 minutos, e índice de retenção da plasticidade.

Estimativas de parâmetros genéticos e métodos de seleção para o melhoramento genético de Pinus caribaea var. hondurensis

Este trabalho teve por objetivo estudar a variabilidade genética por meio de testes de progênies e determinar o ganho genético por meio de seleção individual, combinada e índice multiefeito, em Pinus caribaea var. hondurensis. Foram instalados dois testes de progênie em Tibagi, PR, em setembro de 1988. Dados de crescimento e de formas da árvore foram obtidos aos cinco anos de idade. A produtividade volumétrica média obtida foi de 0,091 m³ por árvore. Para estabelecer um pomar de sementes por mudas, a seleção (no bloco) de 190 árvores (95 por procedência) com os maiores diâmetros na altura do peito (DAP) permite aumentos na produtividade volumétrica de 0,104 m³, 0,106 m³ e 0,106 m³ por árvore, na seleção individual, combinada e índice multiefeito, respectivamente. Em pomar de sementes clonal, a seleção (no experimento) de 30 árvores (15 por procedência) com o maior ganho genético em DAP, pode atingir incrementos na produtividade volumétrica de 0,112 m³, 0,113 m³ e 0,114 m³, por árvore, na seleção individual, combinada e índice multiefeito, respectivamente.

Correlações inter e intragerações e herdabilidade de cor de chips, matéria seca e produção em batata

Os objetivos deste trabalho foram determinar correlações inter e intragerações clonais, estimar herdabilidade quanto à cor de chips, teor de matéria seca e produção de batata, e suas implicações na seleção. Duzentos e cinqüenta clones de dez famílias foram escolhidos aleatoriamente de uma população de primeira geração clonal, destinada ao processamento de batatas chips, do programa de melhoramento genético de batata da Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária de Clima Temperado. Os clones foram avaliados em segunda (G2), terceira (G3) e quarta (G4) gerações, respectivamente, no outono e primavera de 1999, e outono de 2000, em Pelotas, RS. Os coeficientes de correlação entre gerações e as estimativas de herdabilidade dentro das gerações clonais foram baixas em relação à cor de chips, baixas a moderadas quanto à matéria seca e incrementais com as gerações nos componentes de produção. Os coeficientes de correlação entre as características de qualidade e os componentes de produção dentro de cada geração foram baixos e, na maioria, não-significativos. As estimativas de herdabilidade dos dados conjuntos da G3 e G4 foram moderada, moderadamente alta e alta, respectivamente, em relação à cor de chips, teor de matéria seca e produção.