Variation in the intensity of inbreeding depression among successive life-cycle stages and generations in gynodioecious Silene vulgaris (Caryophyllaceae).

Inbreeding depression is one of the hypotheses explaining the maintenance of females within gynodioecious plant populations. However, the measurement of fitness components in selfed and outcrossed progeny depends on life-cycle stage and the history of inbreeding. Comparative data indicate that strong inbreeding depression is more likely to occur at later life-cycle stages. We used hermaphrodite individuals of Silene vulgaris originating from three populations located in different valleys in the Swiss Alps to investigate the effect of two generations of self- and cross-fertilization on fitness components among successive stages of the life cycle in a glasshouse experiment. We detected significant inbreeding depression for most life-cycle stages including: the number of viable and aborted seeds per fruit, probability of germination, above ground biomass, probability of flowering, number of flowers per plant, flower size and pollen viability. Overall, the intensity of inbreeding depression increased among successive stages of the life cycle and cumulative inbreeding depression was significantly stronger in the first generation (delta approximately 0.5) compared with the second generation (delta approximately 0.35). We found no evidence for synergistic epistasis in our experiment. Our finding of more intense inbreeding depression during later stages of the life cycle may help to explain the maintenance of females in gynodioecious populations of S. vulgaris because purging of genetic load is less likely to occur.

Inbreeding effects on progeny sex ratio and gender variation in the gynodioecious Silene vulgaris (Caryophyllaceae).

In gynodioecious species, sex expression is generally determined through cytoplasmic male sterility genes interacting with nuclear restorers of the male function. With dominant restorers, there may be an excess of females in the progeny of self-fertilized compared with cross-fertilized hermaphrodites. Moreover, the effect of inbreeding on late stages of the life cycle remains poorly explored. Here, we used hermaphrodites of the gynodioecious Silene vulgaris originating from three populations located in different valleys in the Alps to investigate the effects of two generations of self- and cross-fertilization on sex ratio and gender variation. We detected an increase in females in the progeny of selfed compared with outcrossed hermaphrodites and inbreeding depression for female and male fertility. Male fertility correlated positively with sex ratio differences between outbred and inbred progeny, suggesting that dominant restorers are likely to influence male fertility qualitatively and quantitatively in S. vulgaris. We argue that the excess of females in the progeny of selfed compared with outcrossed hermaphrodites and inbreeding depression for gamete production may contribute to the maintenance of females in gynodioecious populations of S. vulgaris because purging of the genetic load is less likely to occur.

Decoupled post-glacial history in mutualistic plant-insect interactions: insights from the yellow loosestrife (Lysimachia vulgaris) and its associated oil-collecting bees (Macropis europaea and M-fulvipes)

AimWe take a comparative phylogeographical approach to assess whether three species involved in a specialized oil-rewarding pollination system (i.e. Lysimachia vulgaris and two oil-collecting bees within the genus Macropis) show congruent phylogeographical trajectories during post-glacial colonization processes. Our working hypothesis is that within specialized mutualistic interactions, where each species relies on the co-occurrence of the other for survival and/or reproduction, partners are expected to show congruent evolutionary trajectories, because they are likely to have followed parallel migration routes and to have shared glacial refugia. LocationWestern Palaearctic. MethodsOur analysis relies on the extensive sampling of 104 Western Palaearctic populations (totalling 434, 159 and 74 specimens of Lysimachiavulgaris, Macropiseuropaea and Macropisfulvipes, respectively), genotyped with amplified fragment length polymorphism. Based on this, we evaluated the regional genetic diversity (Shannon diversity and allele rarity index) and genetic structure (assessed using structure, population networks, isolation-by-distance and spatial autocorrelation metrics) of each species. Finally, we compared the general phylogeographical patterns obtained. ResultsContrary to our expectations, the analyses revealed phylogeographical signals suggesting that the investigated organisms demonstrate independent post-glacial trajectories as well as distinct contemporaneous demographic parameters, despite their mutualistic interaction. Main conclusionsThe mutualistic partners investigated here are likely to be experiencing distinct and independent evolutionary dynamics because of their contrasting life-history traits (e.g. dispersal abilities), as well as distinct hubs and migration routes. Such conditions would prevent and/or erase any signature of co-structuring of lineages in space and time. As a result, the lack of phylogeographical congruence driven by differences in life-history traits might have arisen irrespective of the three species having shared similar Pleistocene glacial refugia.

Genetic structure of a linear population of Beta vulgaris ssp maritima (sea beet) revealed by isozyme and RFLP analysis

Knowledge of the genetic structure of plant populations is necessary for the understanding of the dynamics of major ecological processes. It also has applications in conservation biology and risk assessment for genetically modified crops. This paper reports the genetic structure of a linear population of sea beet, Beta vulgaris ssp. maritima (the wild relative of sugar beet), on Furzey Island, Poole Harbour. The relative spatial positions of the plants were accurately mapped and the plants were scored for variation at isozyme and RFLP loci. Structure was analysed by repeated subdivision of the population to find the average size of a randomly mating group. Estimates of F-ST between randomly mating units were then made, and gave patterns consistent with the structure of the population being determined largely by founder effects. The implications of these results for the monitoring of transgene spread in wild sea beet populations are discussed.

Aspectos biológicos de Zabrotes subfasciatus (Bohemann, 1833) (Coleoptera, Bruchidae) em Phaseolus vulgaris L., cv. Carioca (Fabaceae), sob condições de laboratório

Zabrotes subfasciatus is a serious pest of common beans, P. vulgaris L.. In Brazil there are several studies dealing with resistance of bean genotypes to this insect, while other studies have emphasized the utilization of oils and powders from plants to repel their attack. In this paper, fecundity, fertility, pattern of oviposition, life cycle and longevity were evaluated for a Brazilian stock from the Goiás State on P. vulgaris cv. Carioca, at 30ºC and 70% R.H. The mean fecundity was 38 eggs per female and 73% of viability. Egg laying showed an aggregated pattern. Males and females lived an average of 13 and 9 days, respectively. The total life cycle lasted for about 28 days.

Produtividade e qualidade de sementes de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) sob influência de parcelamentos e fontes de nitrogênio

O presente trabalho objetivou avaliar o efeito de fontes e do parcelamento de nitrogênio na produtividade do feijão "de inverno" e na qualidade fisiológica e uniformidade de suas sementes. O experimento foi instalado em área pertencente à Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - UNESP, no período de inverno. Foram estudados 14 tratamentos, constituídos por duas fontes de N (sulfato de amônio e uréia) e sete parcelamentos (0-0; 0-75; 15-60; 30-45; 45-30; 60-15 e 75-0 kg ha-1 de N, respectivamente, na semeadura e em cobertura). Toda a área experimental recebeu 60 kg ha-1 de P2O5 e 30 kg ha-1 de K2O como adubação básica. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada por meio do teste de germinação e testes de vigor. A aplicação de 75 kg ha-1 de nitrogênio propiciou, em média, incrementos de 38% na produtividade da cultura. O nitrogênio na semeadura e, ou, em cobertura não interferiu na produtividade do feijoeiro. Nas condições experimentais, a adubação com uréia e exclusivamente na semeadura seria a recomendada, tendo em vista uma única aplicação e a produtividade obtida. A aplicação de nitrogênio proporcionou a obtenção de maior quantidade de sementes comerciais, não sendo o modo de aplicação e a fonte consistentes quanto aos seus efeitos sobre o vigor das sementes.

Efeito de três manejos do lençol freático na adaptação fisiomorfológica do feijoeiro (Phaseolus vulgaris, L.) ao encharcamento

Estudou-se o efeito de três manejos do lençol freático na indução de adaptações fisiomorfológicas do cultivar Bat 477 de feijão (Phaseolus vulgaris, L.) à hipoxia, com vistas em caracterizar a influência relativa dos principais fatores físicos, químicos e biológicos interferentes. O experimento foi realizado em campo, na ESALQ/USP, Piracicaba (SP), de março a junho de 1999, utilizando-se caixas de cimento amianto de 1.000 L como unidade experimental no delineamento de parcelas inteiramente ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições. As caixas receberam estrutura própria de manejo e controle do lençol freático. Simulou-se ao máximo um meio físico/condição natural de uma várzea. Após a indução no período vegetativo, a eficiência dos manejos foi testada pela inundação temporária do solo no fim do florescimento/formação de vagens. Houve um efetivo processo de nodulação das raízes, a despeito da condição de alta saturação do solo. As características biométricas de crescimento, embora acusando prejuízo da hipoxia, evidenciaram a utilização pela planta de mecanismos adaptativos morfológicos (raízes adventícias e lenticelas), biológicos (fixação de N) e fisiomorfológicos (resistividade estomática e transpiração). Já as características biométricas de colheita evidenciaram que tanto o manejo do lençol mantido a 15 cm como o de elevação gradativa, embora com rendimento de grãos sem vantagem estatística sobre o manejo não-indutivo, foram efetivos, permitindo a planta completar seu ciclo, além de menor comprometimento na qualidade de grãos. A alternância de vantagens relativas biométricas entre os dois manejos não acarretou diferença estatística no rendimento de grãos, levando-se a inferir ser vantajoso o uso de cultivares de ciclo mais longo nesse tipo de condição.

Conseqüências do manejo do solo na distribuição de metais pesados em um agrossistema com feijão- de-vagem (Phaseolus vulgaris L.)

Com o objetivo de avaliar a concentração de metais pesados no solo e nas plantas de feijão-de-vagem (Phaseolus vulgaris L.) em diferentes sistemas de preparo do solo, foi realizado um experimento em Paty do Alferes (RJ), em um Latossolo Vermelho-Amarelo com 30 % de declividade. Foram instaladas parcelas do tipo Wischmeier com dimensões de 22,0 x 4,0 m; cada parcela era constituída de um sistema de preparo do solo distinto: plantio convencional, aração com trator no sentido morro abaixo e queima dos restos vegetais (PC); plantio em nível com aração tração animal e cordões de vegetação a cada 7,0 m (PN); cultivo mínimo com apenas abertura de covas para plantio e conservação dos restos vegetais (CM). Foram coletadas amostras de solo, de plantas e de agroquímicos, bem como analisados os teores totais de metais pesados. Verificou-se que as maiores adições de Cu no sistema deveram-se ao uso do fungicida Peprosan. Os sistemas de preparo PN e CM favoreceram acúmulo de Zn, Mn, Cd e Pb no solo, quando comparados ao PC, provavelmente, em virtude das menores perdas por erosão. A concentração de Pb na vagem in natura, nos sistemas de preparo PN e CM, esteve acima dos limites permitidos para alimentos in natura, em níveis impróprios para o consumo humano.

Prospectus dictionarii quinque linguarum, armenicae scilicet litteralis, armenicae vulgaris, latinae, italicae nec non gallicae. [Obsignatus nomine Fr. P. Gabrielis Villa-For-Alexandrini, missionarii cappucini.]

[Prospectus. Livres]

Eficiência e diversidade fenotípica de bactérias diazotróficas que nodulam caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp] e feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) em solos de mineração de bauxita em reabilitação

A atividade de mineração provoca degradação ambiental em várias partes do mundo, e técnicas de revegetação, empregando diversas espécies vegetais, têm sido indicadas, com vistas em reabilitar essas áreas. A eficiência e a diversidade de grupos-chave de bactérias, como as que nodulam leguminosas e fixam N2 (BNLFN), são de extrema importância, uma vez que estas participam de processos de ciclagem de nutrientes e contribuem para a sustentabilidade dessas áreas. Com o objetivo de avaliar a eficiência e a diversidade de BNLFN, coletaram-se amostras de solo de áreas mineradas, sob diferentes estratégias e cronosseqüências de reabilitação, no verão de 1999, para instalação de ensaios, empregando feijoeiro e caupi como espécies de plantas-isca de BNLFN. Na floração, coletaram-se as plantas e avaliaram-se matéria seca da parte aérea, número, matéria fresca e atividade de nódulos. Não houve influência das diferentes estratégias de reabilitação na eficiência das populações de BNLFN no crescimento do feijoeiro. A diversidade fenotípica dos isolados de BNLFN foi avaliada por meio das características culturais destes em meio de cultivo 79. Após a caracterização fenotípica de 328 isolados de feijoeiro e 420 de caupi, verificou-se que este é mais indicado que o feijoeiro nos estudos de nodulação, eficiência e diversidade de BNLFN. O impacto negativo da mineração é maior na diversidade fenotípica cultural de BNLFN do que na nodulação das plantas-isca utilizadas. A revegetação contribuiu para aumentar a diversidade dessas bactérias em solos de áreas de mineração de bauxita, especialmente quando ocorreu a introdução de leguminosas.

Cross-amplification of polymorphic microsatellites reveals extra-pair paternity and brood parasitism in Sturnus vulgaris

We tested the cross-amplification of 37 microsatellites in a population of starlings (Stumus vulgaris). Twenty-three of them amplified and five exhibited a large number of alleles per locus and high heterozygosity (on average: 14.6 alleles/locus and H. = 0.704). We assessed the occurrence of extra-pair paternity (EPP) and intraspecific brood parasitism GBP) in this population. The EPP rate was 16% to 18% offspring from 43% to 45% of nests. IBP was very variable between two successive years (14% to 27% chicks from 25% to 64% of clutches). These five polymorphic markers will be of potential use in studies of genetic diversity, population structure and reproductive strategy of this species.

Avaliação da biodiversidade de rizóbios simbiontes do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) em Santa Catarina

Os solos brasileiros, em geral, apresentam uma população abundante de rizóbios capazes de nodular e fixar N2 em simbiose com o feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.); contudo, a diversidade dessas bactérias ainda é pouco conhecida. Este estudo teve por objetivo conhecer a biodiversidade de microssimbiontes do feijoeiro em Santa Catarina e, para isso, foram obtidos 117 isolados de nódulos de plantas coletadas em campo, em 23 áreas do extremo oeste, do meio oeste e do planalto sul catarinense. Com base nos atributos morfofisiológicos, os isolados foram classificados em nove grupos. Pela análise dos perfis de DNA após a amplificação (PCR) com o "primer" BOX, que codifica regiões conservadas e repetidas do genoma, 107 perfis distintos foram agrupados em um nível final de similaridade de apenas 26,9 %. Os perfis obtidos pela amplificação do gene 16S ribossômico - referência na taxonomia atual de procariotos - seguida pela digestão com três enzimas de restrição (técnica de RFLP-PCR), resultaram em seis agrupamentos principais e cinco bactérias isoladas. As populações consistiram de 17,1 % de Rhizobium tropici, 35,9 % de R. etli, 32,5 % de R. leguminosarum, 1,7 % de R. giardinii e 12,8 % com perfis distintos das espécies descritas de rizóbios de feijoeiro. R. tropici predominou em solos ácidos do meio oeste e do planalto sul, R. leguminosarum não foi detectado no extremo oeste e R. etli ocorreu nas três regiões, essas duas últimas espécies em solos menos ácidos. Os resultados enfatizam a diversidade genética elevada de rizóbios, inter e intra-específica, nos solos catarinenses, inclusive com a indicação de novas espécies.

Marcha de absorção do nitrogênio do solo, do fertilizante e da fixação simbiótica em feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) walp.) e feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) determinada com uso de 15N

O feijão-comum e o feijão-caupi estão entre as principais fontes de proteína vegetal para grande parte da população mundial, sobretudo aquela de baixa renda, e o N é o principal constituinte de proteínas. Os objetivos deste trabalho foram de avaliar, por meio da técnica isotópica e tendo como plantas-controle arroz e soja não nodulante, as contribuições relativas das fontes de N (N2-fixação simbiótica, N-solo e N-fertilizante) no desenvolvimento do feijão-comum e caupi ao longo do ciclo e comparar o método isotópico (MI) com o método da diferença (MD) para avaliação da fixação simbiótica de N2. A pesquisa foi realizada em casa de vegetação no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, utilizando-se vasos com 5 kg de terra de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com 16 tratamentos e três repetições. Os tratamentos (fatorial 8 x 2) compreenderam oito épocas de coleta: 17, 24, 31, 38, 47, 58, 68 e 78 dias após a semeadura (DAS) e duas culturas: feijão-comum e feijão-caupi. Utilizou-se uma dose de 10 mg kg-1 de N no solo, na forma de ureia, enriquecida com 10 % de átomos de 15N em excesso. A fixação simbiótica forneceu a maior parte do N acumulado nas plantas de feijão e caupi, seguida, em ordem decrescente, pelo solo e fertilizante. A maior taxa de fixação simbiótica de N ocorreu a partir da fase de prefloração do feijão e do caupi. Após a fase inicial (24 DAS), o arroz e a soja não nodulante tornaram-se adequadas plantas-controle da fixação simbiótica de N2. Houve boa concordância entre o MI e o MD, exceto nos estádios iniciais das culturas.

Efeito de substâncias húmicas na cinética de absorção de potássio, crescimento de plantas e concentração de nutrientes em Phaseolus vulgaris L.

As substâncias húmicas podem influenciar direta ou indiretamente o metabolismo das plantas, alterando assim o seu crescimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de substâncias húmicas (SH) no crescimento e na concentração de nutrientes em plantas de feijão (Phaseolus vulgaris, L.) e nos parâmetros cinéticos de absorção de K. O experimento foi realizado em bancada de laboratório, com luz artificial. As plantas cresceram em vasos contendo solução nutritiva completa acrescida de cinco doses (0; 2,5; 5; 10; e 20 mg L-1 de C) de SH solúveis em meio alcalino (ácido húmico + ácido fúlvico), extraídos de amostra de carvão mineral da mina de Candiota, RS, da Companhia Riograndense de Mineração, num delineamento completamente ao acaso, com três repetições. Aos 28 dias de cultivo, foram avaliados parâmetros cinéticos de absorção de K, massa da parte aérea e da raiz seca, teores de N, P, K, Ca e Mg no tecido da parte área e as características morfológicas de raízes (comprimento, área e raio). Os resultados evidenciaram que a adição de SH extraída de carvão mineral estimulou o crescimento do feijão e afetou a cinética de absorção de K. A produção de massa da parte aérea seca das plantas mostrou resposta quadrática à adição de substâncias húmicas, atingindo valor máximo na dose equivalente a 11 mg L-1 de C, enquanto a massa das raízes secas aumentou linearmente em até 41 %, com as doses testadas. As características morfológicas de raiz e o estado nutricional das plantas não foram significativamente afetados pelas SH. Os parâmetros cinéticos de absorção de K, Imáx, Cmín e Km, decresceram linearmente com o aumento das doses de SH, causando redução na taxa de absorção de K nas concentrações deste nutriente na solução superiores a 10 μmol L-1.