Resolution of natural groups using iterative assignment tests: an example from two species of Australian native rats (Rattus)

Sympatric individuals of Rattus fuscipes and Rattus leucopus, two Australian native rats from the tropical wet forests of north Queensland, are difficult to distinguish morphologically and are often confused in the field. When we started a study on fine-scale movements of these species, using microsatellite markers, we found that the species as identified in the field did not form coherent genetic groups. In this study, we examined the potential of an iterative process of genetic assignment to separate specimens from distinct (e.g. species, populations) natural groups. Five loci with extensive overlap in allele distributions between species were used for the iterative process. Samples were randomly distributed into two starting groups of equal size and then subjected to the test. At each iteration, misassigned samples switched groups, and the output groups from a given round of assignment formed the input groups for the next round. All samples were assigned correctly on the 10th iteration, in which two genetic groups were clearly separated. Mitochondrial DNA sequences were obtained from samples from each genetic group identified by assignment, together with those of museum voucher specimens, to assess which species corresponded to which genetic group. The iterative procedure was also used to resolve groups within species, adequately separating the genetically identified R. leucopus from our two sampling sites. These results show that the iterative assignment process can correctly differentiate samples into their appropriate natural groups when diagnostic genetic markers are not available, which allowed us to resolve accurately the two R. leucopus and R. fuscipes species. Our approach provides an analytical tool that may be applicable to a broad variety of situations where genetic groups need to be resolved.

Evaluation of neuroprotective potential of plyphenols derived from Portuguese native plants: Juniperus sp. and Rubus sp.

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biochemistry

Evaluación del potencial ornamental de especies autóctonas del valle de Paravachasca para su introducción como cultivos regionales. Evaluation of the potential uses of native plants from the Paravachasca valley to be use for regional cultivation purposes

Numerosas áreas de las sierras chicas han experimentado una gran pérdida de vegetación natural y de germoplasma nativo como consecuencia del crecimiento urbano y de la extracción de plantas sin criterios conservacionistas. El valle de Paravachasca presenta una riqueza florística con muchas especies autóctonas de un valioso potencial ornamental. Para poder proteger la vegetación nativa es necesario conocerla y evaluarla en todos los aspectos incluyendo sus posibles usos. Esta propuesta de trabajo se fundamenta en que las especies nativas constituyen un valioso recurso natural. Por lo tanto, nuestro objetivo principal es evaluar especies autóctonas herbáceas promisorias como ornamentales para establecer parámetros de reproducción y favorecer la innovación productiva, la conservación del paisaje natural y la protección del patrimonio germoplásmico. Para cumplir con dicho objetivo se realizarán viajes en distintas estaciones del año para evaluar in situ, las especies que resulten atractivas por su follaje o floración. Se recolectará material vegetal para determinarlo, caracterizarlo y formar un banco de germoplasma. Se elaborarán fichas técnicas con las cuales evaluar la viabilidad de las semillas y se realizarán pruebas de multiplicación vegetativa. Finalmente, se seleccionarán cuatro especies para su domesticación a campo o cultivo en macetas. Todos los trabajos serán documentados con ilustraciones, fotos y gráficos. Como resultado se espera generar y proveer información sobre plantas nativas, estrategias de conservación, reproducción y cultivo de especies autóctonas; además, transferir la tecnología para estimular una producción regional. Alcanzados los niveles de conocimiento necesarios se intentará establecer vínculos de intercambio de información con otros proyectos nacionales o extranjeros. Por su parte, la transferencia, validación y difusión de los resultados obtenidos se realizará mediante cursos, seminarios, talleres -en el marco educativo- de capacitación laboral, recreativo y productivo, siendo los destinatarios directos las comunas en general y los viveristas, diseñadores de parques, inversores de turismo y aficionados a las plantas, en particular. El impacto del proyecto en el ámbito científico se reflejará en publicaciones que presenten información innovadora en relación con las ciencias agropecuarias; y, en lo social, mediante la generación de posibles fuentes de trabajo.

Domesticación y conservación de plantas nativas del centro de Argentina con potencial de usos múltiples. Domestication and conservation of native plants from central Argentine with multiple potential uses.

Con el retroceso de los bosques nativos se pierden hábitats y recursos fitogenéticos. Existen investigaciones científicas, técnicas y rescate de saberes populares sobre el aprovechamiento de especies autóctonas, búsqueda de productos derivados y servicios ambientales. Entre ellos se destacan estudios locales sobre principios activos con actividad pesticida y medicinal y el uso en paisajismo, mejoramiento ambiental y remediación de paisajes degradados. La información para propagar muchas especies nativas cuyo uso se promueve, no existe o no está calibrada para escala de cultivos intensivos. Este proyecto se enfoca sobre cuatro especies endémicas o nativas de Espinal y Chaco, que tienen gran valor de conservación y son promisorias por su potencial simultáneo de aplicación paisajística y para elaboración de pesticidas. La meta es promover la conservación regional de flora nativa a través del uso, con estrategias in situex situ en áreas urbanas, industriales y rurales. Los objetivos específicos son a-Conservar y caracterizar muestras de las especies Flourensia oolepis, Dolichandra cynanchoides, Lepechinia floribunda y Achyrocline satureioides en el Banco Activo de Germoplasma del Jardín Botánico Gaspar Xuárez sj de la UCC; b-Estudiar la propagación y cultivo de dichas especies y c- Transferir información y capacitar recursos humanos en técnicas de cultivo intensivo ambientalmente sustentable. La metodología contempla: a- Recolección georreferenciada de germoplasma a campo, que se conservará acondicionado en el Banco; b- Caracterización y evaluación de calidad de semillas en laboratorio siguiendo normas internacionales ISTA (peso de mil semillas, poder germinativo y viabilidad) y c- Calibración de protocolos de propagación sexual y cultivo en vivero (variables de supervivencia, sustratos, inóculos). La capacitación de recursos humanos se hará mediante pasantías y talleres de capacitación en el marco del Jardín Botánico y transferencia de información a viveristas, emprendedores y paisajistas. Como productos se esperan 40 nuevas accesiones al Banco y su correspondiente evaluación de calidad de semillas, protocolos de métodos de propagación y cultivo, la realización de un taller de capacitación y una pasantía al año y la publicación de resultados. La pertinencia de estudiar la domesticación de estas especies surge frente a su potencial de uso para múltiples fines y frente al poco desarrollo que aún presenta el sector de producción intensiva de especies nativas. Se espera que la información generada sirva de base, tanto para aportar materias primas y avanzar regionalmente en el desarrollo agroindustrial de pesticidas naturales, como para la provisión de ejemplares cultivados con técnicas conservativas de variabilidad y viabilidad genética para intervenciones paisajistas en áreas urbanas y remediación de paisajes, evitando la extracción directa del recurso.

Desarrollo de metodologias de propagación y cultivo de plantas nativas de Córdoba con potencialornamental. Development of propagation and cultivation methodologies of native plants of Córdoba withornamental potential.

El problema: La flora nativa de Córdoba, actualmente amenazada, es rica en especies con potencial ornamental que todavía no se cultivan. El uso de estas plantas está limitado por la escasez de material biológico, la falta de conocimientos de su propagación y su insuficiente valoración pública. Hipótesis: La propagación y el cultivo de una amplia gama de plantas nativas cordobesas con potencial ornamental son técnicamente factibles y tienen potencial productivo y económico. Objetivo: Promover el uso de especies nativas ornamentales en la provincia de Córdoba. Objetivos específicos: 1. Desarrollar metodologías de propagación y cultivo de especies nativas con potencial ornamental; 2. Transferir estas metodologías a viveros privados y públicos; 3. Difundir los conocimientos obtenidos a instituciones educativas. Métodos: 1- Colección: Se realizarán viajes de campo para obtener semillas o esquejes de al menos 6 especies nativas seleccionadas. Las semillas se limpiarán y se conservarán en frío. 2- Propagación: En la primavera se sembrarán 100 semillas por especie, accesión y tratamiento; se registrará porcentaje y tiempo de germinación. Los plantines se trasplantarán a almácigos, se registrará supervivencia y crecimiento. Para la propagación vegetativa, se trasplantarán esquejes de estolones directamente a macetas. 3- Trasplante: En verano, los plantines se trasplantarán a macetas grandes; se registrará supervivencia y crecimiento durante un año. 4- Documentación: Se elaborarán protocolos de las metodologías adecuadas para la propagación de las especies, usos ornamentales y características relevantes. 5- Transferencia: Los protocolos, muestras de semillas y de plantas, se transferirán a dos viveros que se comprometan a continuar con el cultivo de las especies. 6- Difusión: Se realizarán cursos, talleres, charlas y pasantías para dar a conocer la propagación de plantas nativas en instituciones educativas, desde la primaria hasta la universidad. Resultados y productos esperados: 1- Protocolos de propagación de al menos 6 especies nativas ornamentales y su transferencia a viveros, como base de una actividad productiva novedosa. 2- Un aporte a la conservación ex situ y el uso sostenible de la flora nativa. 3- Una mayor valoración de esta en la comunidad educativa. Importancia: 1- Desarrollo de la producción de plantas nativas con valor ornamental, como una alternativa económica. 2- Conservación ex situ y uso sostenible de la flora nativa. 3- Difusión del conocimiento del valor ornamental de las nativas. 4. Información científica de la biología y ecología de especies nativas. Pertinencia: Productos (ver Resultados). El impacto inmediato esperado es un aumento en la propagación, la producción, la demanda, la comercialización y el uso de plantas ornamentales nativas. Se espera también la generación de nuevos conocimientos y el estímulo de líneas de investigación biológicas y agronómicas.

Leishmanicidal and cholinesterase inhibiting activities of phenolic compounds of Dimorphandra gardneriana and Platymiscium floribundum, native plants from Caatinga biome

In recent years, the Brazilian Health Ministry and the World Health Organization have supported research into new technologies that may contribute to the surveillance, new treatments, and control of visceral leishmaniasis within the country. In light of this, the aim of this study was to isolate compounds from plants of the Caatinga biome, and to investigate their toxicity against promastigote and amastigote forms of Leishmania infantum chagasi, the main responsible parasite for South American visceral leishmaniasis, and evaluate their ability to inhibit acetylcholinesterase enzyme (AChE). A screen assay using luciferase-expressing promastigote form and an in situ ELISA assay were used to measure the viability of promastigote and amastigote forms, respectively, after exposure to these substances. The MTT colorimetric assay was performed to determine the toxicity of these compounds in murine monocytic RAW 264.7 cell line. All compounds were tested in vitro for their anti-cholinesterase properties. A coumarin, scoparone, was isolated from Platymiscium floribundum stems, and the flavonoids rutin and quercetin were isolated from Dimorphandra gardneriana beans. These compounds were purified using silica gel column chromatography, eluted with organic solvents in mixtures of increasing polarity, and identified by spectral analysis. In the leishmanicidal assays, the compounds showed dose-dependent efficacy against the extracellular promastigote forms, with an EC50 for scoporone of 21.4µg/mL, quercetin and rutin 26 and 30.3µg/mL, respectively. The flavonoids presented comparable results to the positive control drug, amphotericin B, against the amastigote forms with EC50 for quercetin and rutin of 10.6 and 43.3µg/mL, respectively. All compounds inhibited AChE with inhibition zones varying from 0.8 to 0.6, indicating a possible mechanism of action for leishmacicidal activity.

Mite (Acari; Arachnida) diversity of two native plants in fragments of a semideciduous seasonal forest in Brazil

Studies to determine mite species richness in natural environments are still scarce, and have been conducted mainly in tropical ecosystems. The aim of this study was to determine the species richness of mites on two common native plants in fragments of the semideciduous seasonal forest in the Northwest of São Paulo State, Brazil. In each of eight fragments, 10 specimens of Actinostemon communis (Euphorbiaceae) and 10 of Trichilia casaretti (Meliaceae) were selected and marked. In total, 124 species of mites belonging to 21 families were found on the two plants. Tarsonemidae had the highest diversity (34 species), followed by Phytoseiidae (31), Tetranychidae (9) and Tenuipalpidae (8). Species accumulation curves for the two sampled plants did not reach an asymptote, even with the large sampling effort. Hence, it is estimated that a greater sampling effort may lead to an increase in species richness compared with what was found in this study. The richness of this mite fauna suggests that preservation of these plant species is important to maintain the mite diversity in these forest fragments. © 2013 Taylor & Francis Group, LLC.

Wickerhamiella kiyanii f.a., sp nov and Wickerhamiella fructicola f.a., sp nov., two yeasts isolated from native plants of Atlantic rainforest in Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Insecticidal Effect of Extracts from Native Plants of Mato Grosso do Sul State on Sitophilus zeamais Mots (Coleoptera: Curculionidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

In vitro antibacterial and chemical properties of essential oils including native plants from Brazil against pathogenic and resistant bacteria

The antimicrobials products from plants have increased in importance due to the therapeutic potential in the treatment of infectious diseases. Therefore, we aimed to examine the chemical characterisation (GC-MS) of essential oils (EO) from seven plants and measure antibacterial activities against bacterial strains isolated from clinical human specimens (methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and sensitive (MSSA), Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella Typhimurium) and foods (Salmonella Enteritidis). Assays were performed using the minimal inhibitory concentration (MIC and MIC90%) (mg/mL) by agar dilution and time kill curve methods (log CFU/mL) to aiming synergism between EO. EO chemical analysis showed a predominance of terpenes and its derivatives. The highest antibacterial activities were with Cinnamomun zeylanicum (0.25 mg/mL on almost bacteria tested) and Caryophyllus aronzaticus EO (2.40 mg/mL on Salmonella Enteritidis), and the lowest activity was with Eugenia uniflora (from 50.80 mg/mL against MSSA to 92.40 mg/mL against both Salmonella sources and P aeruginosa) EO. The time kill curve assays revealed the occurrence of bactericide synergism in combinations of C. aromaticus and C. zeylanicum with Rosmarinus. officinalis. Thus, the antibacterial activities of the EO were large and this can also be explained by complex chemical composition of the oils tested in this study and the synergistic effect of these EO, yet requires further investigation because these interactions between the various chemical compounds can increase or reduce (antagonism effect) the inhibitory effect of essential oils against bacterial strains.

Leishmanicidal and cholinesterase inhibiting activities of phenolic compounds of Dimorphandra gardneriana and Platymiscium floribundum, native plants from Caatinga biome

Nos últimos anos, o Ministério da Saúde do Brasil e a Organização Mundial da Saúde tem apoiado a investigação de novas tecnologias que possam contribuir para a vigilância, novos tratamentos e controle da leishmaniose visceral no país. Assim, o objetivo deste trabalho foi isolar compostos de plantas do bioma Caatinga, e investigar a toxicidade destes compostos contra as formas promastigotas e amastigotas de Leishmania infantum chagasi, principal parasita responsável pela leishmaniose visceral na América do Sul, e avaliar a sua capacidade para inibir a enzima acetil-colinesterase (AChE). Após a exposição aos compostos em estudo, foram realizados testes utilizando a forma promastigota que expressa luciferase e ELISA in situ para medir a viabilidade das formas promastigotas e amastigota, respectivamente. O ensaio colorimétrico MTT foi realizado para determinar a toxicidade destas substâncias utilizando células monocíticas murina RAW 264.7. Todos os compostos foram testados in vitro para as sua propriedade anti-colinesterásica. Um cumarina, escoparona, foi isolada a partir de hastes de Platymiscium floribundum, e os flavonóides, rutina e quercetina, foram isolados a partir de grãos de Dimorphandra gardneriana. Estes compostos foram purificados, utilizando cromatografia em coluna gel eluída com solventes orgânicos em misturas de polaridade crescente, e identificados por análise espectral. Nos ensaios leishmanicidas, os compostos fenólicos mostraram eficácia contra as formas extracelulares promastigotas, com EC50 para escoporona de 21.4µg/mL e para quercetina e rutina 26 e 30.3µg/mL, respectivamente. Os flavonóides apresentaram resultados comparáveis à droga controle, a anfotericina B, contra as formas amastigotas com EC50 para quercetina e rutina de 10.6 e 43.3µg/mL, respectivamente. Os compostos inibiram a enzima AChE com halos de inibição variando de 0,8 a 0,6cm, indicando um possível mecanismo de ação para a atividade leishmanicida.

Non-naturalized alien plants receive fewer flower visits than naturalized and native plants in a Swiss botanical garden

Many animal-pollinated plant species have been introduced to non-native regions without their usual pollinators. Nevertheless, some of these alien species managed to establish reproducing naturalized populations, which might negatively affect native plants. Recent studies have shown that many naturalized alien species can readily attract native pollinators. However, it is not known whether alien species that have not established naturalized populations are less successful in attracting pollinators. Therefore, we tested whether flower-visitation rates are lower for non-naturalized aliens than for naturalized alien and native species. We conducted a comparative study on flower visitation of 185 native, 37 naturalized alien and 224 non-naturalized alien plant species in the Botanical Garden of Bern, Switzerland. Our phylogenetically corrected analyses showed that non-naturalized alien species received fewer flower visitors than both naturalized alien and native species. Native, naturalized alien and non-naturalized alien species were visited by similar flower-visitor communities. Furthermore, among the naturalized alien species, the ones with a broader distribution range in Switzerland received a more diverse set of flower visitors. Although it has been suggested that most alien plants can readily integrate into native plant–pollinator networks, we show evidence that the capacity to attract flower visitors in non-native regions is different for naturalized and non-naturalized alien plants. Therefore, we conclude that successful naturalization of alien plants may be related to flower visitation.