A PCR based method to detect Russula spp. in soil samples and Limodorum abortivum roots in Mediterranean environments

Aim of study. Orchidaceae has the largest number of species of any family in the plant kingdom. This family is subject to a high risk of extinction in natural environments, such as natural parks and protected areas. Recent studies have shown the prevalence of many species of orchids to be linked to fungal soil diversity, due to their myco-heterotrophic behaviour. Plant communities determine fungal soil diversity, and both generate optimal conditions for orchid development. Area of study. The work was carried out in n the two most important natural parks in Alicante (Font Roja and Sierra Mariola), in South-eastern of Spain. Material and Methods. We designed a molecular tool to monitor the presence of Russula spp. in soil and orchids roots, combined with phytosociological methods. Main results. Using a PCR-based method, we detected the presence in the soil and Limodorum abortivum orchid roots of the mycorrhizal fungi Russula spp. The species with highest coverage was Quercus rotundifolia in areas where the orchid was present. Research highlights. We present a useful tool based on PCR to detect the presence of Russula spp. in a natural environment. These results are consistent with those obtained in different studies that linked the presence of the mycorrhizal fungi Russula spp. in roots of the species Limodorum and the interaction between these fungal species and Quercus ilex trees in Mediterranean forest environments.

Growing orchids at your windows.

Mode of access: Internet.

Discovery of an MIT-like atracotoxin family: Spider venom peptides that share sequence homology but not pharmacological properties with AVIT family proteins

This project identified a novel family of six 66-68 residue peptides from the venom of two Australian funnel-web spiders, Hadronyche sp. 20 and H. infensa: Orchid Beach (Hexathelidae: Atracinae), that appear to undergo N- and/or C-terminal post-translational modifications and conform to an ancestral protein fold. These peptides all show significant amino acid sequence homology to atracotoxin-Hvf17 (ACTX-Hvf17), a non-toxic peptide isolated from the venom of H. versuta, and a variety of AVIT family proteins including mamba intestinal toxin 1 (MIT1) and its mammalian and piscine orthologs prokineticin 1 (PK1) and prokineticin 2 PK2). These AVIT family proteins target prokineticin receptors involved in the sensitization of nociceptors and gastrointestinal smooth muscle activation. Given their sequence homology to MITI, we have named these spider venom peptides the MIT-like atracotoxin (ACTX) family. Using isolated rat stomach fundus or guinea-pia ileum organ bath preparations we have shown that the prototypical ACTX-Hvf17, at concentrations up to 1 mu M, did not stimulate smooth muscle contractility, nor did it inhibit contractions induced by human PK1 (hPK1). The peptide also lacked activity on other isolated smooth muscle preparations including rat aorta. Furthermore, a FLIPR Ca2+ flux assay using HEK293 cells expressing prokineticin receptors showed that ACTX-Hvf17 fails to activate or block hPK1 or hPK2 receptors. Therefore, while the MIT-like ACTX family appears to adopt the ancestral disulfide-directed beta-hairpin protein fold of MIT1, a motif believed to be shared by other AVIT family peptides, variations in the amino acid sequence and surface charge result in a loss of activity on prokineticin receptors. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Conservação genética da orquídea Cattleya granulosa Lindley

Cattleya granulosa Lind is a large and endemic orchid in Atlantic Forest fragments in Northeast Brazil. The facility of collecting, uniqueness of their flowers, which have varying colors between green and reddish brown, and distribution in coastal areas of economic interest make their populations a constant target of predation, which also suffer from environmental degradation. Due to the impact on their populations, the species is threatened. In this study, we evaluate the levels of spatial aggregation in a preserved population, analyze the phylogenetic relationships of C. granulosa Lindl. with four other Laeliinae species (Brassavola tuberculata, C. bicolor, C. labiata and C. schofieldiana) and also to evaluate the genetic diversity of 12 remaining populations of C. granulosa Lindl. through ISSR. There was specificity of epiphytic C. granula Lindl. with a single host tree, species of Eugenia sp. C. granulosa Lindl. own spatial pattern, with the highest density of neighbors within up to 5 m. Regarding the phylogenetic relationships and genetic patterns with other species of the genus, C. bicolor exhibited the greatest genetic diversity (HE = 0.219), while C. labiata exhibited the lowest level (HE = 0.132). The percentage of genetic variation among species (AMOVA) was 23.26%. The principal component analysis (PCA) of ISSR data showed that unifoliate and bifoliolate species are genetically divergent. PCA indicated a close relationship between C. granulosa Lindl. and C. schofieldiana, a species considered to be a variety of C. granulosa Lindl. by many researchers. Population genetic analysis using ISSR showed all polymorphic loci. The high genetic differentiation between populations (ФST = 0.391, P < 0.0001) determined the structure into nine groups according to log-likelihood of Bayesian analysis, with a similar pattern in the dendrogram (UPGMA) and PCA. A positive and significant correlation between geographic and genetic distances between populations was identified (r = 0.794, P = 0.017), indicating isolation by distance. Patterns of allelic diversity suggest the occurrence of population bottlenecks in most populations of C. granulosa Lindl. (n = 8). Genetic data indicate that enable the maintenance of genetic diversity of the species is complex and is directly related to the conservation of different units or groups that are spatially distant.

Systématique évolutive et biogéographie de Angraecum (Orchidaceae, Angraecinae) à Madagascar

Le genre Angraecum est un groupe d’orchidées tropicales qui compte environ 221 espèces réparties en Afrique subsaharienne, dans l’ouest de l’Océan Indien, et au Sri Lanka. Plus de la moitié des espèces se trouvent à Madagascar, dont au moins 90% sont endémiques à l’île. L’étude systématique et taxonomique du genre Angraecum a toujours été problématique à cause de sa grande diversité morphologique. Pour faciliter la classification, des sections ont été établies dont la plus connue est celle de Garay (1973), qui regroupe les espèces sous 19 sections. Plusieurs analyses phylogénétiques avaient montré que le genre Angraecum et les sections de Garay ne sont pas monophylétiques. Cependant, aucune révision systématique n’a été apportée à cause du faible échantillonnage dans ces analyses. En incorporant un plus grand nombre d'espèces et en ajoutant d’autres caractères morphologiques dans l’analyse, nous avons apporté une plus grande résolution à la reconstruction phylogénétique du groupe. Cette résolution concerne surtout les nœuds plus profonds qui représentent les différents clades à l’intérieur d'Angraecum, qui correspondent à des sections naturelles. A partir de ces clades, nous avons redéfini 14 sections monophylétiques toute en reconnaissant cinq nouvelles. Grâce à cette nouvelle phylogénie d'Angraecum, nous avons pu étudier la diversification du genre et de la sous-tribu Angraecinae en utilisant des méthodes macroévolutives, notamment les roles joués par les traits floraux dans la spéciation, tout en l'interprétant grâce aux histoires géologique et paléoclimatique. Le modèle de diversification chez les Angraecinae semble avoir été celui communément rencontré dans les forêts tropicales humides, c’est-à-dire une diversification par accumulation graduelle d’espèces à travers le temps et non pas une radiation adaptative rapide, comme souvent observée chez des lignées animales malgaches. Plusieurs caractères morphologiques jouent un rôle important dans la diversification des espèces d'Angraecum. Le début de la diversification d'Angraecum à Madagascar coïncide avec le mouvement progressif de l’île vers le nord, l’établissement de la mousson dans la partie nord de l’île durant le Miocène, et l’expansion de la forêt tropicale malgache pendant cette période. Notre étude de l’histoire biogéographique des Angraecinae suggère une origine malgache de la sous-tribu et du genre Angraecum. On observe de la dispersion à longue distance à partir de Madagascar vers le reste du monde dans le genre Angraecum. La forêt tropicale humide du Nord Est de Madagascar est le point de départ de la diversification des espèces d'Angraecum. Le premier événement de dispersion a débuté à l’intérieur de l’île vers la fin du Miocène. Cet évènement est marqué par une migration du Nord Est vers le centre de Madagascar. Par ailleurs, la majorité des événements de dispersion à longue distance se sont produits durant le Pliocène-Pléistocène à partir soit du centre, soit du Nord Est de l'île. On assiste à des migrations indépendantes vers l’Afrique de l’est et les Comores d’une part, et vers les Mascareignes d’autre part. Un seul événement fondateur ayant conduit à l’apparition de la section Hadrangis est observé dans les Mascareignes. La saison cyclonique joue un rôle significatif dans la dispersion à longue distance des graines d’orchidées, comparée aux vents dominants qui soufflent dans la région ouest de l’Océan Indien, notamment l’alizé et la mousson. La similarité des niches écologiques a facilité l’expansion des espèces d'Angraecum dans les Comores et les Mascareignes.

The relationship between vegetation and modern pollen assemblages on Mount Paggeo (NE Greece)

In this study, we investigated the relationship between vegetation and modern-pollen rain along the elevational gradient of Mount Paggeo. We apply multivariate data analysis to assess the relationship between vegetation and modern-pollen rain and quantify the representativeness of forest zones. This study represents the first statistical analysis of pollen-vegetation relationship along an elevational gradient in Greece. Hence, this paper improves confidence in interpretation of palynological records from north-eastern Greece and may refine past climate reconstructions for a more accurate comparison of data and modelling. Numerical classification and ordination were performed on pollen data to assess differences among plant communities that beech (Fagus sylvatica) dominates or co-dominates. The results show a strong relationship between altitude, arboreal cover, human impact and variations in pollen and nonpollen palynomorph taxa percentages.

Enabling Provenance on the Web: Standardization and Research Questions

Provenance is a record that describes the people, institutions, entities, and activities, involved in producing, influencing, or delivering a piece of data or a thing in the world. Some 10 years after beginning research on the topic of provenance, I co-chaired the provenance working group at the World Wide Web Consortium. The working group published the PROV standard for provenance in 2013. In this talk, I will present some use cases for provenance, the PROV standard and some flagship examples of adoption. I will then move on to our current research area aiming to exploit provenance, in the context of the Sociam, SmartSociety, ORCHID projects. Doing so, I will present techniques to deal with large scale provenance, to build predictive models based on provenance, and to analyse provenance.

Systématique évolutive et biogéographie de Angraecum (Orchidaceae, Angraecinae) à Madagascar

Le genre Angraecum est un groupe d’orchidées tropicales qui compte environ 221 espèces réparties en Afrique subsaharienne, dans l’ouest de l’Océan Indien, et au Sri Lanka. Plus de la moitié des espèces se trouvent à Madagascar, dont au moins 90% sont endémiques à l’île. L’étude systématique et taxonomique du genre Angraecum a toujours été problématique à cause de sa grande diversité morphologique. Pour faciliter la classification, des sections ont été établies dont la plus connue est celle de Garay (1973), qui regroupe les espèces sous 19 sections. Plusieurs analyses phylogénétiques avaient montré que le genre Angraecum et les sections de Garay ne sont pas monophylétiques. Cependant, aucune révision systématique n’a été apportée à cause du faible échantillonnage dans ces analyses. En incorporant un plus grand nombre d'espèces et en ajoutant d’autres caractères morphologiques dans l’analyse, nous avons apporté une plus grande résolution à la reconstruction phylogénétique du groupe. Cette résolution concerne surtout les nœuds plus profonds qui représentent les différents clades à l’intérieur d'Angraecum, qui correspondent à des sections naturelles. A partir de ces clades, nous avons redéfini 14 sections monophylétiques toute en reconnaissant cinq nouvelles. Grâce à cette nouvelle phylogénie d'Angraecum, nous avons pu étudier la diversification du genre et de la sous-tribu Angraecinae en utilisant des méthodes macroévolutives, notamment les roles joués par les traits floraux dans la spéciation, tout en l'interprétant grâce aux histoires géologique et paléoclimatique. Le modèle de diversification chez les Angraecinae semble avoir été celui communément rencontré dans les forêts tropicales humides, c’est-à-dire une diversification par accumulation graduelle d’espèces à travers le temps et non pas une radiation adaptative rapide, comme souvent observée chez des lignées animales malgaches. Plusieurs caractères morphologiques jouent un rôle important dans la diversification des espèces d'Angraecum. Le début de la diversification d'Angraecum à Madagascar coïncide avec le mouvement progressif de l’île vers le nord, l’établissement de la mousson dans la partie nord de l’île durant le Miocène, et l’expansion de la forêt tropicale malgache pendant cette période. Notre étude de l’histoire biogéographique des Angraecinae suggère une origine malgache de la sous-tribu et du genre Angraecum. On observe de la dispersion à longue distance à partir de Madagascar vers le reste du monde dans le genre Angraecum. La forêt tropicale humide du Nord Est de Madagascar est le point de départ de la diversification des espèces d'Angraecum. Le premier événement de dispersion a débuté à l’intérieur de l’île vers la fin du Miocène. Cet évènement est marqué par une migration du Nord Est vers le centre de Madagascar. Par ailleurs, la majorité des événements de dispersion à longue distance se sont produits durant le Pliocène-Pléistocène à partir soit du centre, soit du Nord Est de l'île. On assiste à des migrations indépendantes vers l’Afrique de l’est et les Comores d’une part, et vers les Mascareignes d’autre part. Un seul événement fondateur ayant conduit à l’apparition de la section Hadrangis est observé dans les Mascareignes. La saison cyclonique joue un rôle significatif dans la dispersion à longue distance des graines d’orchidées, comparée aux vents dominants qui soufflent dans la région ouest de l’Océan Indien, notamment l’alizé et la mousson. La similarité des niches écologiques a facilité l’expansion des espèces d'Angraecum dans les Comores et les Mascareignes.

Especificidad del hongo micorrizico (Rhizoctonia sp.) en Phalaenopsis sp., Cymbidium sp., Trichoceros antenifer, Oncidium excavatum, y Cyrtochilum sp.

Las orquídeas producen abundantes semillas pequeñas, careciendo de endospermo, cotiledones y sustancias de reserva para llevar a cabo su germinación. Es por esto que estratégicamente las semillas establecen una relación simbiótica con un hongo micorrízico que favorece a su germinación y desarrollo. El objetivo de este estudio fue determinar la especificidad del hongo micorrízico (Rhizoctonia sp.) en la germinación de cinco géneros de orquídeas. Se usaron dos medios de cultivo: 1) PhytamaxTM y 2) avena-agar+Rhizoctonia sp. Los resultados evaluados a los 45 y 75 días demuestran que no existe especificidad entre el hongo Rhizoctonia sp. y Trichoceros antenifer, especie de la cual se aisló el hongo. La germinación en tres de los cinco géneros evaluados fue mayor en el tratamiento avena-agar+Rhizoctonia sp., evidenciando también mayor tamaño y vigor las plantas que se desarrollaron en este tratamiento, aunque estos datos no fueron evaluados. Los resultados sugieren también que la planta hospedera del hongo inoculado podría tener una ventaja en cuanto al tiempo requerido para su germinación; sin embargo otras, especies también se ven favorecidas con el inóculo, aunque éste sea obtenido de otra fuente.

Convergent evolution of sexual deception via chromatic and achromatic contrast rather than colour mimicry

The Orchidaceae is characterised by the repeated evolution of sexual deception, one of the most specialised pollination strategies. In orchids, sexual deception involves long-range pollinator attraction via mimicry of female insect sex pheromones. At close range, visual signals involving colour mimicry, contrast to the background, and exploitation of pollinator sensory biases could attract pollinators, but remain largely untested. Here we focus on a remarkable system in which species from two only distantly related sexually deceptive orchid genera with strikingly different flowers (Drakaea livida and three species of Caladenia) share the same pollinator, males of the thynnine wasp Zaspilothynnus nigripes. We used spectral reflectance measurements and modelling to investigate pollinator perception of colour, including the first examination of overall colour patterns in flowers via colour pattern geometry analyses. Rather than closely matching the colours of female Z. nigripes, these orchids had strong chromatic and achromatic contrast against their backgrounds. For Caladenia, the sepals and petals show high contrast, while in D. livida, which has diminutive petals and sepals, it is the labellum that contrasts strongly against the background. Despite varying in colour, the Caladenia species all had strong within-flower contrast between a UV-bright central target (column and labellum) and a corolla of radiating stripes (petals and sepals). The colour pattern geometry analyses also indicated that the orchids’ overall colour patterns are highly conspicuous against their backgrounds. Contrast, UV, and target patterns could all enhance detection, and exploit pollinators’ innate preferences. Since colour contrast may function with a range of colours and floral forms, attracting pollinators via contrast rather than visual mimicry may be a critical but previously overlooked process facilitating the evolution of sexual deception.