Simbiose de bactérias fixadoras de nitrogênio com feijoeiro-comum em diferentes valores de pH

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pH do meio de cultivo na eficiência simbiótica de estirpes de Rhizobium, em solo com e sem calagem. Foram realizados experimentos em casa de vegetação, com e sem calagem, e no campo, apenas com calagem. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com quatro repetições, e os tratamentos foram cinco estirpes de Rhizobium (UFLA 02-100, UFLA 02-68, UFLA 04-195, UFLA 04-202 e CIAT 899), cultivadas em meio de cultura 79 com diferentes valores de pH (5,0, 6,0 e 6,9), e testemunhas sem inoculação, com ou sem nitrogênio mineral. Foram avaliados número e massa de matéria seca de nódulos, massa de matéria seca da parte aérea, eficiência relativa, teor e acúmulo de nitrogênio na parte aérea e nos grãos, número de vagens por planta, número de grãos por vagem e rendimento e massa de 100 grãos. O valor de pH ideal para o meio de cultivo variou com as estirpes e com a variável analisada. Os tratamentos que receberam calagem foram superiores aos demais. No campo, independentemente do pH do inoculante, as populações nativas do solo e as estirpes introduzidas promoveram rendimento de grãos semelhante ao da testemunha com 70 kg ha-1 de N e ao da estirpe referência CIAT 899.

Kernel-PCA data integration with enhanced interpretability

Background Nowadays, combining the different sources of information to improve the biological knowledge available is a challenge in bioinformatics. One of the most powerful methods for integrating heterogeneous data types are kernel-based methods. Kernel-based data integration approaches consist of two basic steps: firstly the right kernel is chosen for each data set; secondly the kernels from the different data sources are combined to give a complete representation of the available data for a given statistical task. Results We analyze the integration of data from several sources of information using kernel PCA, from the point of view of reducing dimensionality. Moreover, we improve the interpretability of kernel PCA by adding to the plot the representation of the input variables that belong to any dataset. In particular, for each input variable or linear combination of input variables, we can represent the direction of maximum growth locally, which allows us to identify those samples with higher/lower values of the variables analyzed. Conclusions The integration of different datasets and the simultaneous representation of samples and variables together give us a better understanding of biological knowledge.

Avaliação agronômica de variedades de cana-de-açúcar inoculadas com bactérias diazotróficas e adubadas com nitrogênio

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da inoculação de bactérias diazotróficas e da adubação nitrogenada, em duas variedades de cana-de-açúcar, cultivadas nas mesmas condições edafoclimáticas. O experimento foi conduzido durante os anos agrícolas de 2006/2007 e 2008/2009, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições, instalado em março de 2006 em área de cultivo comercial, no Município de Campos dos Goytacazes, RJ. Os tratamentos foram: inoculação com bactérias diazotróficas, adubação com 120 kg ha-1 de N, e o controle sem inoculação e sem adubação com nitrogênio. As variedades de cana-de-açúcar avaliadas foram RB72454 e RB867515. O inoculante continha estirpes de cinco espécies de bactérias diazotróficas. Foram feitas avaliações quanto à produtividade de colmos frescos, ao acúmulo de matéria seca total, ao N total da parte aérea e quanto à abundância natural de 15N do N disponível no solo e na cana-de-açúcar. As variedades apresentaram comportamentos distintos com os tratamentos, em que a RB867515 foi responsiva e a RB72454 não responsiva à inoculação e à adubação nitrogenada. Na variedade RB867515, o crescimento e o acúmulo de N total na parte aérea das plantas, promovidos pela inoculação, foram similares aos do tratamento com adubação nitrogenada.

Promoção do crescimento vegetal e diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de promoção do crescimento vegetal e a diversidade genética de bactérias isoladas de nódulos de feijão-caupi cultivado em solos do Cerrado piauiense. Avaliaram-se 26 estirpes quanto à capacidade de fixar nitrogênio em vida livre, solubilizar fosfatos inorgânicos, produzir ácido-3-indolacético (AIA) na ausência e na presença do aminoácido triptofano (100 mg L-1), produzir nódulos e promover o crescimento de feijão-caupi em vasos Leonard. Nenhuma estirpe fixou nitrogênio em vida livre, e 69% foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio in vitro. Na presença de triptofano, todas as estirpes foram capazes de sintetizar o AIA em meio 79, e 80% sintetizaram o AIA em meio DYGS. Apenas quatro estirpes nodularam o feijão-caupi. O sequenciamento do gene 16S rRNA identificou as estirpes nodulíferas como pertencentes aos gêneros Bradyrhizobium, Rhizobium, Bacillus e Paenibacillus. Entre as estirpes não nodulíferas promotoras do crescimento do feijão-caupi, estão os gêneros Bacillus e Paenibacillus.

Bactérias promotoras de crescimento e adubação nitrogenada no crescimento inicial de cana-de-açúcar proveniente de mudas pré-brotadas

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da inoculação de bactérias promotoras de crescimento sobre a formação de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar, oriundas de gemas individualizadas, e quantificar o crescimento inicial dessas mudas, em associação à aplicação de nitrogênio, em solo de baixa fertilidade. Foram conduzidos dois experimentos: um em casa de vegetação, com duração de 50 dias, e o outro, em vasos no campo, com duração de 180 dias. Em ambos os experimentos, utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2x3, no primeiro experimento - com ou sem inoculante, e com três quantidades de reserva nas gemas -, e 2x2x4, no segundo - com ou sem inoculante, com ou sem nitrogênio, avaliados em quatro épocas: aos 45, 90, 135 e 180 dias. O inoculante produziu efeito na fase inicial de crescimento das mudas pré-brotadas, com aumento na velocidade de brotação e no acúmulo da matéria seca de raízes e da parte aérea, independentemente da quantidade de reserva da gema. No segundo experimento, o inoculante promoveu ganhos no crescimento inicial da parte aérea e do sistema radicular, até os 180 dias após o transplantio, com aumento em altura, perfilhamento, diâmetro do colmo, produção da matéria seca de colmos e de palha e do comprimento radicular, independentemente da aplicação de nitrogênio. O inoculante tem efeito fisiológico positivo sobre o crescimento das plantas.

Efeito de bactérias diazotróficas na produção de abacaxizeiro 'Cayenne Champac', sob irrigação, em dois níveis de adubação nitrogenada

Avaliou-se o efeito de bactérias diazotróficas na produção de abacaxizeiro cv. Cayenne Champac (Champaka), sob irrigação, em dois níveis de adubação nitrogenada. Os tratamentos constaram dos níveis de N de 180 kg ha-1 ano-1 e 300 kg ha-1 ano-1, nas parcelas e subparcelas de mudas micropropagadas inoculadas com bactéria relacionada a Burkholderia cepacia AB213, de bactéria Asaia bogorensis AB219 e controles sem inoculação bacteriana, utilizando-se de três repetições. A inoculação bacteriana foi realizada no laboratório (10(8) células planta-1) e a aclimatação das mudas, em casa de vegetação. Após 5 meses, as mudas foram transplantadas no campo, utilizando-se de 0,9 m entre as linhas e 0,3 m entre as plantas. A cultivar apresentou bom desempenho sob irrigação no solo arenoso de Pacajus, Estado do Ceará, quando adubado com o maior nível de N. Para cada quilograma do elemento fornecido, houve incremento de 124,3 kg ha-1 na massa fresca dos frutos com coroa, entre os níveis da adubação nitrogenada. Na dose maior de N, plantas inoculadas do AB219 produziram frutos maiores e massas frescas 19,4% e 17,3% superiores aos controles, respectivamente, para frutos sem e com coroa. O efeito do AB213 na produção foi menor (9,9%) no nível mais baixo de N. A evidência do efeito de bactérias diazotróficas na cultivar Cayenne Champac foi demonstrada.

Uso de antibióticos para o controle de bactérias endógenas visando à micropropagação da figueira

A descontaminação dos explantes é um dos princípios básicos para o sucesso da cultura de tecidos. Um dos problemas diagnosticados na propagação in vitro da figueira, através de gemas apicais, é a contaminação endógena dos explantes por bactérias. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de alguns antibióticos em meio de cultura para o controle de bactérias endógenas em gemas apicais de figueira. Foram avaliados os seguintes tratamentos: T1(sem adição de antibiótico); T2 (30 mg L-1 de cloranfenicol); T3 (250 mg L-1 de ampicilina sódica); T4 (500 mg L-1 de ácido nalidícico); T5 (150 mg L-1 de cefalotina sódica); T6 (500 mg L-1 de tetraciclina), e T7 (400 mg L-1 de norfloxacina). Após coletados em campo, os segmentos de ramos contendo as gemas foram colocados em recipiente com água corrente. Posteriormente, as gemas apicais foram imersas em álcool etílico a 70% e hipoclorito de sódio a 2,5%. Todo procedimento de desinfestação externa dos explantes foi realizado em câmara de fluxo laminar. Os explantes foram inoculados em tubos de ensaio contendo 15 mL de meio básico MS suplementado, após a autoclavagem, com as doses de antibióticos de acordo com os tratamentos estabelecidos. Após a inoculação, os explantes foram mantidos em sala de crescimento por quatro dias no escuro e, em seguida, sob fotoperíodo de 16 horas de luz branca fria e irradiância de 25 µmol m s-1, na temperatura de 22 ± 3ºC. A assepsia realizada externamente nos explantes foi suficiente para o controle de contaminação fúngica, e a adição de antibióticos ao meio, após autoclavagem, foi eficiente para o controle de bactérias endógenas, cujo antibiótico ampicilina sódica proporcionou mais de 90% de explantes sobreviventes.

Fungos micorrízicos arbusculares, bactérias diazotróficas e adubação fosfatada em mudas de mamoeiro

Conduziu-se um experimento em casa de vegetação para avaliar o crescimento de mudas de mamoeiro inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e com bactérias diazotróficas, na ausência e presença de fósforo. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em arranjo fatorial 4 x 3 x 2, sendo os tratamentos compostos por: espécies de fungos micorrízicos arbusculares Glomus clarum, Gigaspora margarita, o inóculo misto Glomus clarum + Gigaspora margarita e o controle sem FMAs; as bactérias diazotróficas Stenotrophomonas maltophilia e Azospirillum sp. e o controle sem bactéria diazotrófica; duas doses de fósforo no solo, 0 e 25 mg dm-3, todos com quatro repetições. Aos 105 dias após a semeadura, as plantas foram coletadas e avaliadas quanto à altura, área foliar total, diâmetro do caule, matéria seca da parte aérea, da raiz e matéria seca total, porcentagem de colonização micorrízica e contagem de bactérias diazotróficas nas raízes. As inoculações com os FMAs proporcionam aumentos significativos no crescimento das mudas de mamoeiro, mesmo em condições de baixa disponibilidade de fósforo, independentemente da presença de bactéria diazotrófica. O fungo G. margarita e o inóculo misto G. margarita + G. clarum destacam-se como os mais promissores para a cultura do mamoeiro. A inoculação com bactérias diazotróficas, na ausência ou na presença de FMAs, não propiciou efeito estimulatório ou supressivo no crescimento das mudas de mamoeiro.

Sellun kuivauskoneen ajettavuusongelman monimuuttujainen tarkastelu

Tässä työssä on tutkittu sellun kuivauskoneella koivusellua kuivattaessa esiintyvää ajettavuusongelmaa. Tähän ongelmaan on etsitty ratkaisua monimuuttujamenetelmien avulla. Työn kirjallisuusosassa on lyhyesti käyty läpi sellun kuivauskoneiden historia lieriöviirakoneista nykyaikaisiin kaksoisviirasovelluksiin. Lisäksi kirjallisuusosassa on käsitelty tässä työssä käytettyjen monimuuttujamenetelmien perusteet ja käyty esimerkin omaisesti läpi joitakin kemometrian sovelluksia puunjalostusteollisuudessa. Työn kokeellisessa osassa on haettu tiedonkeruujärjestelmästä massan ominaisuuksista ja kuivauskoneen ajoparametreistä koostuvaa dataa vuoden 1999 ajalta. Tästä datasta on tehty PCA-mallit vuoden 1999 jokaisen kuukauden datasta ja diskriminoiva PLS-malli ajettavuuden kannalta hyvästä ja huonosta jaksosta koostuvasta datasta. Kuivauskoneelta on koottu dataa myös ottamalla kiertovesi- ja selluarkkinäytteitä. Kiertovesinäytteiden analyysituloksista on tehty PCA-mallit ja lisäksi analyysitulokset on tarkasteltu yksimuuttujaisesti. Selluarkkinäytteistä on määritetty UV-spektrit ja niistä on tehty PCA-mallit, jotta spektreistä saataisiin mahdollisimman paljon informaatiota. Työssä on havaittu yhdeksi selitykseksi ajettavuusongelmalle kuivauskoneen kiertovesien likaantuminen. Kiertovesiä ja massarainan pintakemiaa tulisi kuitenkin tutkia laajemmassa mittakaavassa kuin tämän työn puitteissa on ollut mahdollista tutkia.

Crescimento de mudas de maracujazeiro-doce inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares e bactérias diazotróficas sob diferentes doses de fósforo

Conduziu-se o experimento em casa de vegetação com o objetivo de avaliar os efeitos da inoculação de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e de bactérias diazotróficas endofíticas no crescimento de mudas de maracujazeiro-doce sob diferentes doses de fósforo. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em arranjo fatorial 3x2x4, sendo três tratamentos com fungos: Gigaspora margarita, Glomus clarum e controle (sem fungo); dois tratamentos com bactérias: Burkholderia sp. + Burkholderia silvatlantica e controle (sem bactéria); e quatro doses de fósforo: 0; 15; 30 e 60 mg dm-3, com quatro repetições. A unidade experimental foi composta por um vaso de 3,5 dm³ com três plantas. As mudas foram produzidas a partir de sementes e transplantadas para vasos, contendo mistura de solo e areia (1:2 v:v) esterilizada. Aos noventa dias após o transplante das mudas, foram avaliados: altura, diâmetro do caule, área foliar, massa seca da parte aérea, porcentagem de raízes colonizadas por fungos e enumeração de bactérias nas raízes. Independentemente da presença de bactérias diazotróficas, a inoculação com FMAs proporcionou incrementos na altura, massa seca de parte aérea, área foliar e diâmetro do caule das mudas de maracujazeiro-doce, nas doses de 0 e 15 mg dm-3 de P. As bactérias promoveram incrementos na altura e área foliar das mudas quando associadas ao FMA G. margarita, entretanto, sem a presença dos FMAs, estas reduziram a massa seca da parte aérea, independentemente das doses de P no substrato.

Fingermark initial composition and aging using Fourier transform infrared microscopy (μ-FTIR)

This study investigated fingermark residues using Fourier transform infrared microscopy (μ- FTIR) in order to obtain fundamental information about the marks' initial composition and aging kinetics. This knowledge would be an asset for fundamental research on fingermarks, such as for dating purposes. Attenuated Total Reflection (ATR) and single-point reflection modes were tested on fresh fingermarks. ATR proved to be better suited and this mode was subsequently selected for further aging studies. Eccrine and sebaceous material was found in fresh and aged fingermarks and the spectral regions 1000-1850 cm-1 and 2700-3600 cm-1 were identified as the most informative. The impact of substrates (aluminium and glass slides) and storage conditions (storage in the light and in the dark) on fingermark aging was also studied. Chemometric analyses showed that fingermarks could be grouped according to their age regardless of the substrate when they were stored in an open box kept in an air-conditioned laboratory at around 20°C next to a window. On the contrary, when fingermarks were stored in the dark, only specimens deposited on the same substrate could be grouped by age. Thus, the substrate appeared to influence aging of fingermarks in the dark. Furthermore, PLS regression analyses were conducted in order to study the possibility of modelling fingermark aging for potential fingermark dating applications. The resulting models showed an overall precision of ±3 days and clearly demonstrated their capability to differentiate older fingermarks (20 and 34-days old) from newer ones (1, 3, 7 and 9-days old) regardless of the substrate and lighting conditions. These results are promising from a fingermark dating perspective. Further research is required to fully validate such models and assess their robustness and limitations in uncontrolled casework conditions.

Kernel-PCA data integration with enhanced interpretability

Background Nowadays, combining the different sources of information to improve the biological knowledge available is a challenge in bioinformatics. One of the most powerful methods for integrating heterogeneous data types are kernel-based methods. Kernel-based data integration approaches consist of two basic steps: firstly the right kernel is chosen for each data set; secondly the kernels from the different data sources are combined to give a complete representation of the available data for a given statistical task. Results We analyze the integration of data from several sources of information using kernel PCA, from the point of view of reducing dimensionality. Moreover, we improve the interpretability of kernel PCA by adding to the plot the representation of the input variables that belong to any dataset. In particular, for each input variable or linear combination of input variables, we can represent the direction of maximum growth locally, which allows us to identify those samples with higher/lower values of the variables analyzed. Conclusions The integration of different datasets and the simultaneous representation of samples and variables together give us a better understanding of biological knowledge.

Quimiometria I: calibração multivariada, um tutorial

The aim of this work is to present a tutorial on Multivariate Calibration, a tool which is nowadays necessary in basically most laboratories but very often misused. The basic concepts of preprocessing, principal component analysis (PCA), principal component regression (PCR) and partial least squares (PLS) are given. The two basic steps on any calibration procedure: model building and validation are fully discussed. The concepts of cross validation (to determine the number of factors to be used in the model), leverage and studentized residuals (to detect outliers) for the validation step are given. The whole calibration procedure is illustrated using spectra recorded for ternary mixtures of 2,4,6 trinitrophenolate, 2,4 dinitrophenolate and 2,5 dinitrophenolate followed by the concentration prediction of these three chemical species during a diffusion experiment through a hydrophobic liquid membrane. MATLAB software is used for numerical calculations. Most of the commands for the analysis are provided in order to allow a non-specialist to follow step by step the analysis.

Avaliação do uso de métodos quimiométricos em análise de solos

One of the major interests in soil analysis is the evaluation of its chemical, physical and biological parameters, which are indicators of soil quality (the most important is the organic matter). Besides there is a great interest in the study of humic substances and on the assessment of pollutants, such as pesticides and heavy metals, in soils. Chemometrics is a powerful tool to deal with these problems and can help soil researchers to extract much more information from their data. In spite of this, the presence of these kinds of strategies in the literature has obtained projection only recently. The utilization of chemometric methods in soil analysis is evaluated in this article. The applications will be divided in four parts (with emphasis in the first two): (i) descriptive and exploratory methods based on Principal Component Analysis (PCA); (ii) multivariate calibration methods (MLR, PCR and PLS); (iii) methods such as Evolving Factor Analysis and SIMPLISMA; and (iv) artificial intelligence methods, such as Artificial Neural Networks.