The identification of QTL controlling ergot sclerotia size in hexaploid wheat implicates a role for the Rht dwarfing alleles

The fungal pathogen Claviceps purpurea infects ovaries of a broad range of temperate grasses and cereals, including hexaploid wheat, causing a disease commonly known as ergot. Sclerotia produced in place of seed carry a cocktail of harmful alkaloid compounds that result in a range of symptoms in humans and animals, causing ergotism. Following a field assessment of C. purpurea infection in winter wheat, two varieties ‘Robigus’ and ‘Solstice’ were selected which consistently produced the largest differential effect on ergot sclerotia weights. They were crossed to produce a doubled haploid mapping population, and a marker map, consisting of 714 genetic loci and a total length of 2895 cM was produced. Four ergot reducing QTL were identified using both sclerotia weight and size as phenotypic parameters; QCp.niab.2A and QCp.niab.4B being detected in the wheat variety ‘Robigus’, and QCp.niab.6A and QCp.niab.4D in the variety ‘Solstice’. The ergot resistance QTL QCp.niab.4B and QCp.niab.4D peaks mapped to the same markers as the known reduced height (Rht) loci on chromosomes 4B and 4D, Rht-B1 and Rht-D1, respectively. In both cases, the reduction in sclerotia weight and size was associated with the semi-dwarfing alleles, Rht-B1b from ‘Robigus’ and Rht-D1b from ‘Solstice’. Two-dimensional, two-QTL scans identified significant additive interactions between QTL QCp.niab.4B and QCp.niab.4D, and between QCp.niab.2A and QCp.niab.4B when looking at sclerotia size, but not between QCp.niab.2A and QCp.niab.4D. The two plant height QTL, QPh.niab.4B and QPh.niab.4D, which mapped to the same locations as QCp.niab.4B and QCp.niab.4D, also displayed significant genetic interactions.

Photoperiod and testosterone modulate growth and melanogenesis of S91 murine melanoma

In vivo and in vitro assays were performed with S91 murine melanoma cells aiming to investigate the effects of testosterone and photoperiod on tumor growth and melanogenesis (tyrosinase activity). In vivo assays were performed by inducing melanoma tumors in castrated mice receiving increasing concentrations of testosterone and submitted to varying photoperiod regimens. The results demonstrated that the increase of melanin content was higher in animals submitted to the longest days, thus demonstrating the importance of photoperiod length in melanin synthesis. Increase in tumor growth and protein content was observed in testosterone-treated animals submitted to 12L:12D; in testosterone-treated animals submitted to 4L:20D and 20L:4D tumor growth was significantly smaller. In S91 cultured cells, testosterone increased cell proliferation and reduced tyrosinase activity in a dose-dependent manner. Radioactive binding assays demonstrated that the hormone was acting through low affinity testosterone receptors, since the presence of aromatase inhibitor did not affect the binding assay in a statistically significant way, and all the in vitro experiments were performed in the presence of the inhibitor. Our in vivo data added to the in vitro results corroborate the hypothesis that S91 melanoma cells directly respond to testosterone and that this effect is modulated by light.

Involvement of Eukaryotic Translation Initiation Factor 5A (eIF5A) in Skeletal Muscle Stem Cell Differentiation

The eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF5A) contains a special amino acid residue named hypusine that is required for its activity, being produced by a post-translational modification using spermidine as substrate. Stem cells from rat skeletal muscles (satellite cells) were submitted to differentiation and an increase of eIF5A gene expression was observed. Higher content of eIF5A protein was found in satellite cells on differentiation in comparison to non-differentiated satellite cells and skeletal muscle. The treatment with NI-guanyl- 1,7-diaminoheptane (GC7), a hypusination inhibitor, reversibly abolished the differentiation process. In association with the differentiation blockage, an increase of glucose consumption and lactate production and a decrease of glucose and palmitic acid oxidation were observed. A reduction in cell proliferation and protein synthesis was also observed. L-Arginine, a spermidine precursor and partial suppressor of muscle dystrophic phenotype, partially abolished the GC7 inhibitory effect on satellite cell differentiation. These results reveal a new physiological role for eIF5A and contribute to elucidate the molecular mechanisms involved in muscle regeneration.

Extended analysis of the Kr V spectrum

The spectrum of four-times-ionized krypton (Kr V) has been observed in the 230-4900 angstrom wavelength range, resulting in 91 new classified lines. We were able to identify 21 new energy levels belonging to the 4s(2)4p5d, 4s(2)4p5s, 4s(2)4p6s, 4s(2)4p5p and 4s4p(2)4d configurations. Relativistic Hartree-Fock calculations were used to predict energy levels and transitions. (c) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Extended analysis of the Al-like argon spectrum

A new analysis of the aluminium-like five times ionized argon (Ar VI) spectrum in the vacuum ultraviolet region is reported in this paper. Two adjusted and 14 new energy levels and 68 new classified lines between the configurations 3s(2)3p, 3p(3), 3s3p3d, 3s(2)4p and 3s3p(2), 3s(2)(3d + 4d + 5d), 3s(2)5s, 3p(2)3d, 3s3d(2) were obtained. Atomic calculation using the HFR program was also used in the analysis.

Structural modeling and mutational analysis of yeast eukaryotic translation initiation factor 5A reveal new critical residues and reinforce its involvement in protein synthesis

Eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF5A) is a protein that is highly conserved and essential for cell viability. This factor is the only protein known to contain the unique and essential amino acid residue hypusine. This work focused on the structural and functional characterization of Saccharomyces cerevisiae eIF5A. The tertiary structure of yeast eIF5A was modeled based on the structure of its Leishmania mexicana homologue and this model was used to predict the structural localization of new site-directed and randomly generated mutations. Most of the 40 new mutants exhibited phenotypes that resulted from eIF-5A protein-folding defects. Our data provided evidence that the C-terminal alpha-helix present in yeast eIF5A is an essential structural element, whereas the eIF5A N-terminal 10 amino acid extension not present in archaeal eIF5A homologs, is not. Moreover, the mutants containing substitutions at or in the vicinity of the hypusine modification site displayed nonviable or temperature-sensitive phenotypes and were defective in hypusine modification. Interestingly, two of the temperature-sensitive strains produced stable mutant eIF5A proteins - eIF5A(K56A) and eIF5A(Q22H,L93F)- and showed defects in protein synthesis at the restrictive temperature. Our data revealed important structural features of eIF5A that are required for its vital role in cell viability and underscored an essential function of eIF5A in the translation step of gene expression.

Implantação e uso de sistema de informações geográficas para a Área Antártica Especialmente Gerenciada Baía do Almirantado, Ilha Rei George, Antártica

Esta dissertação descreve a implementação de um Sistema de Informações Geográficas (SIG) para a Área Antártica Especialmente Gerenciada (AAEG) da Baía do Almirantado, Ilha Rei George, Arquipélago das Schetland do Sul, Antártica. O trabalho constituiu na definição de equipamentos e do SIG (ARC/INFO) necessários para a operação do sistema e integração dos dados nos diferentes formatos. Os primeiros planos de informação para este SIG estão prontos: (1) altimetria; (2) batimetria; (3) linha de costa; (4) glaciologia; (5) áreas livres de gelo; (6) ocupação humana (feições antropogênicas); e (7) toponímias. Os resultados são apresentados através de quatro estudos, exemplificando algumas de suas aplicações no gerenciamento da área. Inicialmente realizou-se a revisão dos limites da AAEG, conforme sugestões do Protocolo ao Tratado Antártico sobre Proteção ao Meio Ambiente (Protocolo de Madri), a área total foi recalculada em 362km2 (anteriormente calculada em 370 km2). A partir da geração de um Modelo Digital de Elevação (MDE) obteve-se a visualização tridimensional da área, que possibilitou a descrição de algumas de suas características geomorfológicas e revisão de cálculos morfométricos. As águas da AAEG possuem um volume de 24,1km3, sendo 22,7 km3 pertencentes a Baía do Almirantado e 1,4km3 ao Estreito de Bransfield. Com a integração de dados multitemporais, quantificou-se a retração das frentes de gelo da Baía do Almiratado, constatando-se a perda de 22,5km2 de gelo (12% da cobertura atual) entre 1956 e 2000. E, finalmente, a Península Keller serviu como área teste para um pequeno estudo de impacto ambiental, sendo identificado conflito da ocupação humana com áreas de reprodução, constatando-se a ocorrência de impacto superior a um impacto menor ou transitório, segundo as definições do Protocolo Madri. A implementação do sistema seguiu os padrões de Working Group of Geodesy and Geographic Information (WG-GGI) do Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR), permitindo a compatibilidade com projetos internacionais. O SIG serve como importante ferramenta de apoio ao gerenciamento da AAEG, podendo ser utilizado no planejamento de atividades científicas e logísticas, monitoramento e avaliações de impacto ambiental.

Análise da trajetória de poços horizontais em reservatório de óleo pesado

The application of thermal methods, to increase the recovery of heavy oil in mature fields through drainage with multilateral and horizontal wells, has been thoroughly studied, theorically, experimentally, testing new tools and methods. The continuous injection of steam, through a steam injector well and a horizontal producer well in order to improve horizontal sweep of the fluid reservoir, it is an efficient method. Starting from an heterogeneous model, geologically characterized, modeling geostatistics, set history and identification of the best path of permeability, with seismic 3D, has been dubbed a studying model. It was studied horizontal wells in various directions in relation to the steam and the channel of higher permeability, in eight different depths. Into in the same area were studied, the sensitivity of the trajectories of horizontal wells, according to the depth of navigation. With the purpose of obtaining the highest output of oil to a particular flow, quality, temperature and time for the injection of steam. The wells studied showed a significant improvement in the cumulative oil recovery in one of the paths by promoting an alternative to application in mature fields or under development fields with heavy oil

Monitoramento da morfologia costeira em setores da bacia potiguar sob influência da indústria petrolífera utilizando geodésia de alta precisão e laser escâner terrestre

The objective of this Doctoral Thesis was monitoring, in trimestral scale, the coastal morphology of the Northeastern coast sections of Rio Grande do Norte State, in Brazil, which is an area of Potiguar Basin influenced by the oil industry activities. The studied sections compose coastal areas with intense sedimentary erosion and high environmental sensitivity to the oil spill. In order to achieve the general objective of this study, the work has been systematized in four steps. The first one refers to the evaluation of the geomorphological data acquisition methodologies used on Digital Elevation Model (DEM) of sandy beaches. The data has been obtained from Soledade beach, located on the Northeastern coast of Rio Grande Norte. The second step has been centered on the increasing of the reference geodetic infrastructure to accomplish the geodetic survey of the studied area by implanting a station in Corta Cachorro Barrier Island and by conducting monitoring geodetic surveys to understand the beach system based on the Coastline (CL) and on DEM multitemporal analysis. The third phase has been related to the usage of the methodology developed by Santos; Amaro (2011) and Santos et al. (2012) for the surveying, processing, representation, integration and analysis of Coastlines from sandy coast, which have been obtained through geodetic techniques of positioning, morphological change analysis and sediment transport. The fourth stage represents the innovation of surveys in coastal environment by using the Terrestrial Laser Scanning (TLS), based on Light Detection and Ranging (LiDAR), to evaluate a highly eroded section on Soledade beach where the oil industry structures are located. The evaluation has been achieved through high-precision DEM and accuracy during the modeling of the coast morphology changes. The result analysis of the integrated study about the spatial and temporal interrelations of the intense coastal processes in areas of building cycles and destruction of beaches has allowed identifying the causes and consequences of the intense coastal erosion in exposed beach sections and in barrier islands

Effects of photoperiod on reproduction of Siamese fighting fish Betta splendens

This study investigated the effect of different photoperiods (24 h of light (L):0 h of darkness (D); 20L:4D; 16L:8D; 12L:12D; and 8L:16D) on the reproduction and growth of Betta splendens. The results showed that spawning frequency was significantly higher in couples reared under 16L:8D and 12L:12D, in comparison with other treatments. The highest number of eggs per spawn was obtained under 16L:8D (544.76±375.23) and 12L:12D (471.13±261.52), and the lowest values were detected for 24L:0D (128.55±58.14) and 20L:4D (187.87±103.84). Fertility and fecundity also showed significantly higher average values in 16L:8D and 12L:12D when compared with 24L:0D and 20L:4D treatments. Egg volume and perivitelline space were significantly higher in 24L:0D treatments that showed the lowest numbers of eggs per spawn, while the vitelline volume did not show significant differences. Other variables such as breeders weight gain and condition factor (K) were not statistically different. Moreover, the final length varies according to photoperiod and gender. These results demonstrated a key role for the photoperiod upon B. splendens reproduction. The best reproductive performance is achieved under the photoperiods that best approached those that occur in spring and summer (16L:8D and 12L:12D), coinciding with their best seasons for reproduction.

Avaliação da sensibilidade de diversas espécies de plantas daninhas aquáticas ao carfentrazone-ethyl, em ambiente controlado

Plantas aquáticas, especialmente macrófitas, tornam-se sério problema em hidrelétricas, afetando a múltipla utilização dos corpos d'água, incluindo produção de peixes e atividades de pesca, perdas d'água por evapotranspiração, esportes aquáticos, canoagem, irrigação e produção de energia nas usinas hidrelétricas. Com o objetivo de analisar o potencial de uso do carfentrazone-ethyl no controle das principais plantas daninhas aquáticas no Brasil, foi instalado um experimento em vasos com água. Utilizaram-se os seguintes tratamentos herbicidas (g i.a. ha-1): carfentrazone-ethyl a 15, 30 e 60; glyphosate a 4.536; 2,4-D a 4.690; imazapyr a 1.250; e uma testemunha sem herbicida. Esses tratamentos foram testados nas seguintes espécies: Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Myriophyllum aquaticum, Brachiaria arrecta, Hydrocotyle umbellata, Typha sp. e Echinochloa polystachya. As avaliações foram efetuadas aos 7, 14, 21 e 28 dias após os tratamentos. Os resultados mostraram que o carfentrazone-ethyl foi eficiente no controle de E. crassipes (maior dose) e P. stratiotes (duas maiores doses), com efeito supressivo sobre S. auriculata. Foi observado que nas outras plantas daninhas estudadas não houve eficiência de controle.

Resposta de diferentes populações de Digitaria insularis ao herbicida glyphosate

Objetivou-se com estse trabalho avaliar o controle químico de diferentes populações de capim-amargoso (Digitaria insularis) pelo herbicida glyphosate por meio de curva de dose-resposta, além de propor tratamentos alternativos para as populações mais tolerantes. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema fatorial 5 x 9. As sementes de capim-amargoso foram coletadas em cinco locais: área de produção de grãos da Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção da UNESP, Jaboticabal (SP); área de produção comercial de grãos, localizada nos municípios de Campo Florido-MG e Rio Verde-GO; pomar de laranja, localizado no município de Matão (SP); e área não agrícola sem histórico da aplicação de glyphosate (Jaboticabal-SP). O glyphosate (0D, 1/4D, 1/2D, D, 2D, 4D e 8D, em que D é a dose recomendada de 1,5 kg ha-1 de equivalente ácido) e as suas associações [glyphosate + fluazifop-p-butil (1,5 + 0,25 kg ha-1) e glyphosate (1,5 kg ha-1) com sequencial de diuron + paraquat (0,20 + 0,40 kg ha-1 + 0,2% de surfatante)] foram pulverizados em plantas de sete a oito perfilhos e altura média de 20 cm. As populações de capim-amargoso de Campo Florido e Rio Verde foram consideradas suscetíveis; as de Jaboticabal e Matão, tolerantes; e a da área não agrícola, de sensibilidade intermediária. A associação de glyphosate ao fluazifop ou a sua aplicação com sequencial de diuron + paraquat foram eficazes no controle das populações mais tolerantes de capim-amargoso.

Segurança das condições de aplicação de herbicidas com aerobarco em plantas daninhas aquáticas no lago da Hidrelétrica de Jupiá

Os objetivos deste trabalho foram quantificar as exposições dérmicas (EDs) e respiratórias (ERs) proporcionadas ao piloto e ao seu ajudante nas aplicações de herbicidas para o controle de plantas daninhas aquáticas com aerobarco; classificar essas condições de trabalho em seguras ou inseguras; e calcular a necessidade de controle das exposições (NCE) e o tempo de trabalho seguro (TTS). O aerobarco utilizado tinha casco de alumínio (4,85 x 2,42 m) e acionamento por hélice acoplada a motor a gasolina de 350 HP. O equipamento de pulverização era composto por bomba de diafragma com fluxo máximo de 49,69 L min-1, pressão máxima de 25 kg cm-2, acionada por motor a gasolina de 4 HP, e tanque de calda de 189 L. A barra de pulverização de alumínio era composta de duas seções laterais de 3 m, posicionadas na linha entre o encosto do banco do piloto e o início da estrutura protetora da hélice. Cada seção da barra tinha seis bicos com pontas de jato plano com indução de ar AI 100 03, espaçados de 0,5 m, e uma ponta OC 20 fixada em cada extremidade. O conjunto de pontas pulverizava faixas de 6 m de largura e aplicava o volume de calda de 200 L ha-1. O sistema tinha gerenciador de fluxo, controlado por central eletrônica acoplada a DGPS (com precisão submétrica), para corrigir automaticamente a vazão em função de alterações na velocidade real da embarcação. As EDs e ERs aos herbicidas foram calculadas com os dados substitutos das exposições às caldas, avaliadas com os traçadores cobre e manganês adicionados às caldas. As exposições foram extrapoladas para uma jornada de trabalho de seis horas. A segurança das condições de trabalho foi determinada com o cálculo da margem de segurança (MS), utilizando-se a fórmula MS = (NOEL x 70)/(QAE x 10), em que QAE = quantidade absorvível da exposição. As condições de trabalho foram classificadas em seguras, se MS>1, ou inseguras, se MS<1. As exposições proporcionadas pelas condições de trabalho foram de 10,65 mL de calda por dia para o piloto e de 16,80 mL por dia para o ajudante, que fica sentado em uma cadeira a 2,0 m à frente do piloto e da barra de pulverização. Classificaram-se como seguras as aplicações dos herbicidas glyphosate (Rodeo, 6 L ha-1), 2,4D (DMA 806 BR, 8 L ha-1) e fluridone (Sonar AQ, 0,4 L ha-1), para o piloto e o seu ajudante. Classificou-se como insegura a aplicação do herbicida diquat (Reward, 4,0 L ha-1) para as duas condições de trabalho, cujas necessidades de controle das exposições calculadas foram de 65% para o piloto e de 78% para o ajudante do piloto.

Efeitos da qualidade da água de pulverização sobre a eficácia de herbicidas aplicados em pós-emergência

Com o objetivo de estudar o efeito da qualidade da água utilizada na pulverização, sobre a eficácia de herbicidas aplicados em pós-emergência, instalou-se um experimento no ano agrícola 91/92, em área da Fazenda Experimental da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da UNESP, município de Jaboticabal (SP), com 21 tratamentos e três repetições. Os tratamentos foram constituídos pelas combinações de formulações comerciais de glifosate, mistura pronta de glifosate + 2,4D, MSMA e paraquat com as águas deionizada, destilada, limpa (poço profundo), turva 1 (limpa + 2 g.L-1 de solo) e turva 2 (limpa + 10 g.L-1 de solo), além de uma testemunha, na qual não se efetuou a aplicação de herbicidas. Avaliações visuais de controle, geral e por espécie, aos 14, 30 e 45 dias após a aplicação, mostraram que nenhum dos tipos de água utilizados interferiu significativamente na eficiência dos herbicidas, independentemente do produto e da época de avaliação. As quantidades de argila adicionadas às águas denominadas de turva 1 e turva 2 não adsorveram os herbicidas paraquat e glifosate a ponto de prejudicar-lhes a ação. A análise e interpretação dos resultados obtidos, portanto, permitem concluir que o emprego de água turva, oriunda de um reservatório aberto, foi viável para aplicação de alguns herbicidas (glifosate, glifosate + 2,4-D, MSMA e paraquat) em pós-emergência, não influenciando significativamente na sua eficácia .