Evaluación del riesgo fitosanitario en la importación de semillas de cucurbitáceas para siembra procedente de Estados Unidos de Norteamérica

De marzo 1999 a Mayo 2000 se realizó el presente estudio, en Managua, el cual se basó en la recopilación de información sobre las plagas asociadas a las semillas de cucurbitáceas. El objetivo del estudio fue proporcionar elementos técnicos a Cuarentena Vegetal para la toma de decisiones y aplicación de medidas fitosanitarias en la importación de semillas de cucurbitáceas para siembra procedente de Estados Unidos. La información fue obtenida de Bases de Datos Internacionales de Plagas, Centros de Documentación, Organismos internacionales, consultas a especialistas en foto protección, listado de plagas presentes en los cultivos de Nicaragua y búsqueda en Internet. Para el ordenamiento de la información se realizaron fichas técnicas para cada plaga. De un listado inicial de 1O plagas, solamente 8 plagas fueron sujetas a evaluación y análisis para el manejo del riesgo, después de pasar por las tres etapas de Evaluación de un Análisis de Riesgo de Plagas según la Norma Centroamericana del OIRSA. A las plagas consideradas como cuarentenarias para Nicaragua y que pueden causar grandes daños al país si se llegan a introducir, se les evaluó el riesgo de introducción, establecimiento y dispersión, además se determinaron las medidas de manejo del riesgo de plagas. De las plagas analizadas el hongo Fusarium oxysporum f. sp niveum, el virus Cucumber Green Mottle Mosaic Virus, el virus Melón Necrotic Spot Carmovirus, la bacteria Acidovorax avenae subsp.citrulli y el virus Cucumber Mosaic Cucumovirus, son las especies que presentan mayor riesgo fitosanitario.

Caracterización morfol+ogica de dieciocho accesiones del banco de germoplasma del genero Xanthosoma en condiciones del CENIAB-INTA, Managua, 2008

Con el propósito de evaluar la variabilidad genética del género Xanthosoma, se caracterizaron morfológicamente 18 accesiones del banco de germoplasma colectado en Nicaragua. El ensayo se estableció en el Centro Nacional de Investigaciones Agrobiotecnológicas(CENIAB-INTA) en arreglo de diseño bloques completos al azar, tres bloques y siete plantas por accesión por bloque. Se evaluó la duración del ciclo de vida, la relación de parentesco de las accesiones mediante el análisis de conglomerado (AC) (14 descriptores cualitativos y 17 cuantitativos), la incidencia y severidad del Dasheen mosaic virus(DsMV, siglas en inglés) y se elaboró un catálogo fotográfico de las accesiones. El AC conglomeró las accesiones en un solo grupo con dos subgrupos, en uno de ellos las accesiones X. violaceum y una accesión X. sagittifolium y en el otro subgrupo accesiones silvestres, una X. violaceum y una X. sagittifolium, cada una sub agrupadas con accesiones silvestres. Las accesiones silvestres fueron precoces o tardías, las cultivadas de ciclo intermedio. 100% de las accesiones estaban infectadas con DsMV según prueba ELISA (180 dds). Los síntomas no fueron visibles en las accesiones silvestres. El catálogo fotográfico evidencia la variabilidad del género Xanthosoma en Nicaragua. Con la información colectada se puede iniciar trabajos de mejora genética y producir cultivares resistentes al DsMV y mal seco; además de acortar el ciclo de vida para tener accesiones con mayor adaptabilidad a las cambiantes condiciones agroecológicas.

RNAi沉默烟草GA 20-氧化酶基因研究

赤霉素是一种高效能的广谱植物生长调节剂，为五大植物激素之一，具有重要的生物学功能。目前利用赤霉素突变体研究生物合成途径和信号转导已经成为热点。 GA 20-氧化酶是GA生物合成中的一类关键酶，它位于GA合成途径的中心位置。本研究根据烟草（Nicotiana tabacum）GA 20-氧化酶基因序列，设计2对分别含有特定酶切位点的特异引物，以烟草基因组DNA为模板，扩增目的基因(约250 bp)片段。将正、反向目的片段分别插入中间载体的内含子两侧，再经BamH I和Sac I双酶切回收约700 bp的目的片段，插入到双元载体质粒p2355中，成功构建了含GA 20-氧化酶基因片段反向重复序列的植物表达载体p23700。分别将p2355质粒和p23700质粒导入根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）EHA105中并转化烟草叶片细胞，经卡那霉素选择培养，PCR及GUS组织染色鉴定，获得转基因烟草植株。以EHA105-p2355转化的烟草，获得41株转基因植株，均没有矮化表型；而以EHA105-p23700转化的烟草，获得转基因植株14株，其中具有矮化表型的烟草10株，表明反向重复序列转录产物能形成发夹RNA(hpRNA)，产生小分子干扰RNA（small interferring RNA，简称siRNA），干扰目的基因的表达。 赤霉素含量测定表明矮化植株中赤霉素合成途径的最终产物GA3总含量明显低于野生型烟草植株。荧光定量PCR结果表明，矮化转基因烟草的GA 20-氧化酶基因表达量受到明显抑制，表达量明显低于野生型对照。同时对上游内根-贝壳杉合成酶（Ent-kaurene synthase，KS）基因，下游的GA-3β羟化酶基因进行了RT-PCR分析，结果显示上游基因的表达没有规律性变化，而下游基因表达量亦降低。上述结果表明，GA 20-氧化酶基因的表达被有效地干扰了，表达受到抑制，从而影响植株体内GA3的合成，影响植株的生长发育，导致植株矮化。并推测，GA 20-氧化酶基因受到抑制，可能影响下游基因的表达。并且通过干旱胁迫测试，发现矮化植株相对于野生型植株及不含干扰片段的转基因植株，对干旱的耐受力有了很大的提高，具有更强的耐受力。 研究结果为进一步进行相关研究奠定基础。 Gibberellin(GA) is an efficient plant growth regulator. As one of five major plant hormones, it plays an important biological function. Using GA mutant for investigating biosynthetic pathways and signal transduction has become high lights. GA 20-oxidase is a crucial enzyme involved in gibberellin biosynthesis. According to tobacco (Nicotiana tabacum) GA 20-oxidase enzyme gene sequence and based on binary vector p2355, we constructed a plant expression vector p23700, which habors an inverted repeat DNA fragment of GA 20-oxidase gene drivered by Cauliflower mosaic virus promtor (CaMV 35Sp). Binary plasmid p2355 had no inverted repeat DNA fragment of GA 20-oxidase gene. The vector p2355 and p23700 were introduced into Agrobacterium tumefaciens EHA105 and tobacco leaf transformation was conducted. After selected by kanamycin and characterized by PCR and GUS hischemical reaction, transsgenic plants were obtained. Fourtheen transgenic plants, which were transformed by EHA105-p23700, were obtained. Among them, 10 were dwarf mutants. However, 41 transgenic plants with the same normal phenotype as wild type,which were transformed by EHA105-p2355, were obtained. Analysis of Gibberellin contents showed that it was lower in dwarf mutants than in normal phenotype plants. Moreover, comparing to normal phenotype plants including wild type and transgenic plants with no interference fragment, the drought tolerance of dwarf plants have greatly increased. And their proline content increased obviously after drought test. Fluorescence quantitative real time PCR (RT-PCR) showed that GA 20-oxidase gene expression was significantly inhibited in dwarf transgenic tobacco. Meanwhile, the expression of the upstream gene ent-kaurene synthase (KS) gene and downstream gene GA-3β hydroxylase gene was also detected by RT-PCR. The results presented that KS gene expression had no regular change while GA-3β hydroxylase gene expression reduced. It implied that inhibiting GA 20-oxidase gene probably reduce the expression of downstream genes. The results showed that the transcriptional products of the foreign inverted repeat fragment can form hairpin RNA (hpRNA) to induce RNAi. It presented that GA 20-oxidase gene expression was effectively interfered, resulting in reducing GA3 synthesis and inhibiting plant growth and development, then dwarf plants were produced. However, the dwarf plants had higher tolerance of drought.

Layer-by-layer assembly of viral capsid for cell adhesion

Cowpea mosaic virus (CPMV)-based thin films are biologically active for cell culture. Using layer-by-layer assembly of CPMV and poly(diallyldimethylammonium chloride), quantitatively scalable biomolecular surfaces were constructed, which were well characterized using quartz crystal microbalance, UV-vis and atomic force microscopy. The surface coverage of CPMV nanoparticles depended on the adsorption time and pH of the virus solution, with a greater amount of CPMV adsorption occurring near its isoelectric point. It was found that the adhesion and proliferation of NIH-3T3 fibroblasts can be controlled by the coverage of viral particles using this multilayer technique.

Biofilm-Engineered Nanostructures

The use of biofilms as nanostructure-engineering materials is discussed and exemplified using ZnO nanorods. Three examples are presented for illustration, the immobilization of ZnO-nanorod arrays on the inner wall of a polystyrene centrifuge tube using S. thermophilus, the morphological organization of ZnO "filters" using S. thermophilus. And the design and implementation of a ZnO-decorated Ag framework using E. coli.

Studies of non-covalent protein complexes by MALDI methods

Several specific non-covalent protein complexes were successfully observed by matrix assisted desorption ionization mass spectrometry(MALDI MS). The methods described in this paper include the matrixes use of sinapinic acid(SA) and 6-aza-2-thiothymine (ATT) in neutral pH solution, as well as the improvement of two-layer sample preparation method to achieve a high sensitivity detection of stable non-covalent complexes, Myoglobin-heme complex was found simultaneously with the sinapinic acid matrix in the various pH solution(pH=2 or pH=5), The RNase S complex showed a striking intensity at the first shot, which was decreased with more laser shots. Most importantly, the observation of specific non-covalent complex in the brome mosaic virus(BMV) coat proteins would open up a new possibility to investigate the assembly and disassembly of viral capsids.

The integrative expression of GUS gene driven by FCP promoter in the seaweed Laminaria japonica (Phaeophyta)

In this study, the background activity of beta-glucuronidase (GUS) was analyzed histochemically and fluorometrically in the negative control of Laminaria japonica (Phaeophyta) thalli, showing low level of activity. GUS gene transformation without selectable gene in L. japonica was performed using four different promoters, i.e., Cauliflower mosaic virus 35S promoter (CaMV35S) from cauliflower mosaic virus, ubiquitin promoter (UBI) from maize, adenine-methyl transfer enzyme gene promoter (AMT) from virus in green alga Chlorella, and fucoxanthin chlorophyll a/c-binding protein gene promoter (FCP) from diatom Phaeodactylum tricornutum. The GUS transient activity was determined fluorometrically after bombarding sliced parthenogenetic sporophytes explants, and it was found that the activity resulting from CaMV35S and FCP promoters (in 114.3 and 80.6 pmol MU min(-1) (mg protein)(-1), respectively) was higher than for the other two promoters. The female gametophytes were bombarded and regenerated parthenogenetic sporophytes. FCP was the only promoter that resulted in detectable GUS chimeric expression activity during histochemical staining and polymerase chain reaction. Results of Southern blot showed that GUS gene was integrated with the L. japonica genome.

Manual de identificação de doenças de soja.

Doenças causadas por fungos: Antracnose (Colletotrichum truncatum), Cancro da haste (Diaporthe phaseolorum var. meridionalis e D. phaseolorum var. caulivora), Crestamento foliar de cercóspora e mancha púrpura (Cercospora kikuchii), Ferrugem (Phakopsora pachyrhizi e P. meibomiae), Mancha alvo e podridão radicular de corinéspora (Corynespora cassiicola), Mancha foliar de ascoquita (Ascochyta sojae), Mancha foliar de mirotécio (Myrothecium roridum), Mancha olho-de-rã (Cercospora sojina), Mancha parda (Septoria glycines), Mela ou requeima (Rhizoctonia solani AG1), Míldio (Peronospora manshurica), Tombamento e morte em reboleira de rizoctonia (Rhizoctonia solani), Tombamento e murcha de esclerócio (Sclerotium rolfsii), Oídio (Erysiphe diffusa), Podridão branca da haste (Sclerotinia sclerotiorum), Podridão de carvão da raiz (Macrophomina phaseolina), Podridão parda da haste (Cadophora gregata), Podridão radicular de roselínia (Rosellinia necatrix), Seca da haste e da vagem (Phomopsis spp.), Podridão radicular de fitóftora (Phytophthora sojae), Podridão vermelha da raiz (Fusarium spp.). Doenças causadas por bactérias: Crestamento bacteriano (Pseudomonas savastanoi pv. glycinea), Fogo Selvagem (Pseudomonas syringae pv. tabaci), Pústula bacteriana (Xanthomonas axonopodis pv. glycines). Doenças causadas por vírus: Mosaico cálico (Alfalfa Mosaic Virus - AMV), Mosqueado do feijão (Bean Pod Mottle Virus - BPMV), Mosaico comum da soja (Soybean Mosaic Virus - SMV), Necrose da haste (Cowpea Mild Mottle Virus - CPMMV), Queima do broto (Tobacco Streak Virus - TSV). Doenças causadas por nematóides: Nematóide de cisto (Heterodera glycines), Nematóides de galhas (Meloidogyne incognita e M. javanica), Nematóide das lesões (Pratylenchus spp.), Nematóide reniforme (Rotylenchulus reniformis). Estádios de desenvolvimento da soja.

Viroses de cucurbitáceas.

O objetivo desta Circular Técnica é descrever as principais viroses que afetam espécies de cucrbitáceas no Brasil, quanto aos sintomas, etiologia, epidemiologia e medidas de controle.

Synthesis of antibodies and immunoglobulins bearing recipient allotypic markers and donor idiotypic specificities in irradiated rabbits grafted with allogeneic cells from hyperimmune donors

Irradiated rabbits were grafted with a mixture of bone marrow, lymph node and spleen cells from donors hyperimmunized against tobacco mosaic virus (TMV). Recipient and donors were characterized by different allotypic specificities. Antibodies synthesized in the recipients display allotypic markers from the recipients but idiotypic specificities cross-reactive with those of donor antibodies. The results show that the differentiation of new host B cells is influenced by the presence of donor memory cells and are interpreted in the light of network concepts.

Synthesis of high affinity antibodies in irradiated rabbits grafted with allogeneic cells from hyperimmune donors

Irradiated rabbits grafted with allogeneic lymph node, spleen and bone marrow cells from a donor rabbit hyperimmunized against tobacco mosaic virus synthesize high affinity antibodies, displaying mainly recipient allotypic specificities, after antigen boosting. By contrast, recipient rabbits from non-immune donors synthesize antibodies of lower affinity. It is suggested that the differentiation of new emerging host B cells is specifically influenced by the presence of donor-memory cells.

High number of antigen binding cells in unimmunized mice and possible occurrence of multispecific lymphocytes

A high frequency of Tobacco Mosaic virus (TMV) binding cells was found in spleen cells from unimmunized mice (about 3 to 4%). TMV binding is strongly inhibited by previous incubation with anti immunoglobulin antisera. After stripping of membrane receptors, a full recovery for antigen binding capacity can be observed after 24 hr culture. Experiments are presented to exclude artefactual fluorescent cells: interaction of TMV with some non immunoglobulin membrane components; interaction of fluorescent anti TMV antibody with the Fc receptor of B cells; the binding of TMV to cytophilic immunoglobulins. The occurrence of lymphocytes able to bind several non crossreactive antigens is suggested by three lines of evidence: the high number of antigen binding cells in unimmunized mice, presence of surface immunoglobulins on some TMV binding cells after complete capping of TMV receptors and the direct demonstration of lymphocytes binding TMV and hemocyanin at different membrane sites.

From clonal selection to immune networks: induction of silent idiotypes.

Journal Article

Caractérisation de stratégies stimulant l’immunité cellulaire par l’étude de la présentation antigénique d’une nanoparticule vaccinale et du blocage d’un mécanisme d’immunosuppression

Il existe plusieurs défis au développement d’une thérapie visant à stimuler l’immunité cellulaire. Dans la prévention contre certains virus et en immunothérapie du cancer, l’induction de lymphocytes T spécifiques est cependant primordiale. Dans la première partie de l’étude, nous avons porté notre attention sur la compréhension de la présentation croisée par le complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (CMH I) médiée par des particules pseudo-virales (VLP) composées de la protéine de surface de potexvirus à laquelle nous avons ajouté un épitope de la protéine M1 du virus de l’influenza ou un épitope de la protéine gp100 du mélanome. Cette VLP se caractérise par sa capacité à stimuler, sans l’aide d’adjuvant, le système immunitaire et de présenter de façon croisée l’épitope inséré dans sa protéine de surface et ce, indépendamment de l’activité du protéasome. Nous avons, tout d’abord, comparé les propriétés de présentation antigénique croisée des VLP formées du virus de la mosaïque de la malva (MaMV) à celles des VLP du virus de la mosaïque de la papaye (PapMV). Les résultats confirment que ces propriétés sont partagées par plusieurs membres de la famille des potexvirus malgré des divergences de séquences (Hanafi et al. Vaccine 2010). De plus, nous avons procédé à des expériences pour préciser le mécanisme menant à la présentation de l’épitope inséré dans les VLP de PapMV. Les résultats nous confirment une voie vacuolaire dépendante de l’activité de la cathepsine S et de l’acidification des lysosomes pour l’apprêtement antigénique. L’induction de l’autophagie par les VLP semble également nécessaire à la présentation croisée par les VLP de PapMV. Nous avons donc établi un nouveau mécanisme de présentation croisée vacuolaire dépendant de l’autophagie (Hanafi et al. soumis Autophagy). En second lieu, en immunothérapie du cancer, il est aussi important de contrôler les mécanismes d’évasion immunitaire mis en branle par la tumeur. Nous avons spécifiquement étudié l’enzyme immunosuppressive indoleamine 2,3-dioxygénase (IDO) (revue de la littérature dans les tumeurs humaines; Hanafi et al. Clin. Can. Res 2011) et son inhibition dans les cellules tumorales. Pour ce faire, nous avons tenté d’inhiber son expression par la fludarabine, agent chimiothérapeutique précédemment étudié pour son activité inhibitrice de l’activation de STAT1 (signal transducers and activators of transcription 1). Étonnamment, nos résultats ont montré l’inhibition d’IDO dans les cellules tumorales par la fludarabine, indépendamment de l’inhibition de la phosphorylation de STAT1. Nous avons démontré que le mécanisme d’action dépendait plutôt de l’induction de la dégradation d’IDO par le protéasome (Hanafi et al. PlosOne 2014). Les travaux présentés dans cette thèse ont donc portés autant sur la compréhension d’une nouvelle plateforme de vaccination pouvant médier l’activation de lymphocytes T CD8+ cytotoxiques et sur le contrôle d’une immunosuppression établie par les cellules tumorales pour évader au système immunitaire. Ces deux grandes stratégies sont à considérer en immunothérapie du cancer et la combinaison avec d’autres thérapies déjà existantes pourra permettre une meilleure réponse clinique.

Improving cropping systems of semi-arid south-western Madagascar under multiple ecological and socio-economic constraints

Das Mahafaly Plateau im südwestlichen Madagaskar ist gekennzeichnet durch raue klimatische Bedingungen, vor allem regelmäßige Dürren und Trockenperioden, geringe Infrastruktur, steigende Unsicherheit, hohe Analphabetenrate und regelmäßige Zerstörung der Ernte durch Heuschreckenplagen. Da 97% der Bevölkerung von der Landwirtschaft abhängen, ist eine Steigerung der Produktivität von Anbausystemen die Grundlage für eine Verbesserung der Lebensbedingungen und Ernährungssicherheit in der Mahafaly Region. Da wenig über die Produktivität von traditionellen extensiven und neu eingeführten Anbaumethoden in diesem Gebiet bekannt ist, waren die Zielsetzungen der vorliegenden Arbeit, die limitierenden Faktoren und vielversprechende alternative Anbaumethoden zu identifizieren und diese unter Feldbedingungen zu testen. Wir untersuchten die Auswirkungen von lokalem Viehmist und Holzkohle auf die Erträge von Maniok, der Hauptanbaufrucht der Region, sowie die Beiträge von weiteren Faktoren, die im Untersuchungsgebiet ertragslimitierend sind. Darüber hinaus wurde in der Küstenregion das Potenzial für bewässerten Gemüseanbau mit Mist und Holzkohle untersucht, um zu einer Diversifizierung von Einkommen und Ernährung beizutragen. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit war die Schätzung von Taubildung und deren Beitrag in der Jahreswasserbilanz durch Testen eines neu entworfenen Taumessgerätes. Maniok wurde über drei Jahre und in drei Versuchsfeldern in zwei Dörfern auf dem Plateau angebaut, mit applizierten Zeburindermistraten von 5 und 10 t ha-1, Holzkohleraten von 0,5 und 2 t ha-1 und Maniokpflanzdichten von 4500 Pflanzen ha-1. Maniokknollenerträge auf Kontrollflächen erreichten 1 bis 1,8 t Trockenmasse (TM) ha-1. Mist führte zu einer Knollenertragssteigerung um 30 - 40% nach drei Jahren in einem kontinuierlich bewirtschafteten Feld mit geringer Bodenfruchtbarkeit, hatte aber keinen Effekt auf den anderen Versuchsfeldern. Holzkohle hatte keinen Einfluss auf Erträge über den gesamten Testzeitraum, während die Infektion mit Cassava-Mosaikvirus zu Ertragseinbußen um bis zu 30% führte. Pflanzenbestände wurden felder-und jahresübergreifend um 4-54% des vollen Bestandes reduziert, was vermutlich auf das Auftreten von Trockenperioden und geringe Vitalität von Pflanzmaterial zurückzuführen ist. Karotten (Daucus carota L. var. Nantaise) und Zwiebeln (Allium cepa L. var. Red Créole) wurden über zwei Trockenzeiten mit lokal erhältlichem Saatgut angebaut. Wir testeten die Auswirkungen von lokalem Rindermist mit einer Rate von 40 t ha-1, Holzkohle mit einer Rate von 10 t ha-1, sowie Beschattung auf die Gemüseernteerträge. Lokale Bewässerungswasser hatte einen Salzgehalt von 7,65 mS cm-1. Karotten- und Zwiebelerträge über Behandlungen und Jahre erreichten 0,24 bis 2,56 t TM ha-1 beziehungsweise 0,30 bis 4,07 DM t ha-1. Mist und Holzkohle hatten keinen Einfluss auf die Erträge beider Kulturen. Beschattung verringerte Karottenerträge um 33% im ersten Jahr, während sich die Erträge im zweiten Jahr um 65% erhöhten. Zwiebelerträge wurden unter Beschattung um 148% und 208% im ersten und zweiten Jahr erhöht. Salines Bewässerungswasser sowie Qualität des lokal verfügbaren Saatgutes reduzierten die Keimungsraten deutlich. Taubildung im Küstendorf Efoetsy betrug 58,4 mm und repräsentierte damit 19% der Niederschlagsmenge innerhalb des gesamten Beobachtungszeitraum von 18 Monaten. Dies weist darauf hin, dass Tau in der Tat einen wichtigen Beitrag zur jährlichen Wasserbilanz darstellt. Tageshöchstwerte erreichten 0,48 mm. Die getestete Tauwaage-Vorrichtung war in der Lage, die nächtliche Taubildung auf der metallischen Kondensationsplatte zuverlässig zu bestimmen. Im abschließenden Kapitel werden die limitierenden Faktoren für eine nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft in der Untersuchungsregion diskutiert.