Panmixia in Pocillopora verrucosa from South Africa

The genetic structure of six local collections of Pocillopora verrrucosa from six coral reefs in KwaZulu-Natal, South Africa, was examined using allozyme electrophoresis. The six separate reefs lie within two different reef complexes. Twenty-two enzymes were screened on five buffer systems, but only five polymorphic loci (Gpi-1, Gdh-1, Lgg-2, Lpp-1, Est-1) could be consistently resolved. No significant differences in allelic frequencies were detected among the six sites. All local collections were genotypically diverse, with evidence of only very limited clonal replication at each site. Indeed, the ratio of observed to expected genotypic diversity (mean Go:Ge=0.64 +/-0.05 SD), the ratio of observed number of genotypes to the number of individuals (mean Ng:N = 0.65 +/-0.04 SE), and deviations from the Hardy-Weinberg equilibrium indicate that sexual reproduction plays a major role in the maintenance of the populations. No genetic differentiation was found either within (FSR = 0.026 +/-0.003 SE) or between (FRT = 0.000 +/-0.001 SE) reef complexes. The homogeneity of the gene frequencies across the six reefs strongly supports the assumption that the KwaZulu-Natal reef complexes are highly connected by gene flow (Nem=44). The reefs in the southern and central reef complexes along the northern Maputaland coastline can therefore be considered part of a single population.

A histone deacetylase inhibitor, azelaic bishydroxamic acid, shows cytotoxicity on Epstein-Barr virus-transformed B-cell lines - A potential therapy for posttransplant lymphoproliferative disease

Background. Posttransplant lymphoproliferative disease (PTLD), driven by the presence of Epstein-Barr virus (EBV), is becoming an increasingly important clinical problem after solid organ transplantation. The use of immunosuppressive therapy leads to the inhibition of the cytotoxic T cells that normally control the EBV latently infected B cells. The prognosis for many patients with PTLD is poor, and the optimal treatment strategy is not well defined. Method. This study investigates the use of a histone deacetylase inhibitor, azelaic bishydroxamic acid (ABRA), for its ability to effectively kill EBV-transformed lymphoblastoid cell lines. Results. In vitro treatment of lymphoblastoid cell lines with ABRA showed that they were effectively killed by low doses of the drug (ID50 2-5 mug/ml) within 48 hr. As well as being effective against polyclonal B-cell lines, ABHA was also shown to be toxic to seven of eight clonal Burkitt's lymphoma cell lines, indicating that the drug may also be useful in the treatment of late-occurring clonal PTLD. In addition, ABHA treatment did not induce EBV replication or affect EBV latent gene expression. Conclusion. These studies suggest that ABHA effectively kills both polyclonal and clonal B-cell lines and has potential in the treatment of PTLD.

Caveolae — from ultrastructure to molecular mechanisms

Almost 50 years after the first sighting of small pits that covered the surface of mammalian cells, investigators are now getting to grips with the detailed workings of these enigmatic structures that we now know as caveolae.

Growth hormone regulates osteogenic marker mRNA expression in human periodontal fibroblasts and alveolar bone-derived cells

Background: Growth hormone (GH) is a potent regulator of bone formation. The proposed mechanism of GH action is through the stimulation of osteogenic precursor Cell proliferation and, following clonal expansion of these cells. promotion of differentiation along the osteogenic lineage. Objectives: We tested this hypothesis by studying the effects of GH on primary cell populations of human periodontal ligament cells (PLC) and alveolar bone cells (ABC), which contain a spectrum of osteogenic precursors. Method: The cell populations were assessed for mineralization potential after long-term culture in media containing beta-glycerophosphate and ascorbic acid, by the demonstration of mineral deposition by Von Kossa staining. The proliferative response of the cells to GH was determined over a 48-h period using a crystal violet dye-binding assay. The profile of the cells in terms of osteogcnic marker expression was established using quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) for alkaline phosphatase (ALP), osteopontin. osteocalcin, bone sialoprotein (BSP), as well as the bone morphogenetic proteins BMP-2, BMP-4 and BMP-7. Results: As expected, a variety of responses were observed ranging from no mineralization in the PLC populations to dense mineralized deposition observed in one GH-treated ABC population. Over a 48-h period GH was found to be non-mitogenic for all cell populations. Quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) BSP mRNA expression correlated well with mineralizing potential of the cells. The change in the mRNA expression of the osteogenic markers was determined following GH treatment of the cells over a 48-h period. GH caused an increase in ALP in most cell populations, and also in BMP expression in some cell populations. However a decrease in BSP. osteocalcin and osteopontin expression in the more highly differentiated cell populations was observed in response to GH. Conclusion: The response of the cells indicates that while long-term treatment with GH may promote mineralization, short-term treatment does not promote proliferation of osteoblast precursors nor induce expression of late osteogenic markers.

Rootstocks influence 'Hass' avocado fruit quality and fruit minerals

To determine the potential for rootstocks to improve avocado quality, 'Hass' fruit from trees on seedling 'Velvick' (SV), clonal 'Velvick' (CV) or clonal 'Duke 7' (CD) rootstocks were harvested in 1999 and 2000, ripened at 20 C immediately after harvest (non-stored) or stored at 5 C for four weeks (stored), and then fruit quality and mineral concentrations determined. In 2000, non-stored CV fruit had lower severity of body rots (5% of flesh volume affected, caused mainly by Colletotrichum gloeosporioides) than CD fruit (20%), while body rots severity in stored CV fruit was 20% compared with 38% in stored CD fruit. Stored CV fruit had less severe diffuse discoloration (3% and 9% in 1999 and 2000, respectively) than CD fruit (7% and 20%, respectively). Stored CV fruit also had less severe vascular browning (19%) than CD fruit (33%) in 2000. In both seasons, CV fruit had 15-19% higher flesh calcium concentrations, 17-22% higher flesh boron concentrations, and 14-15% lower flesh nitrogen concentrations than CD fruit. In 2000, CV fruit also had 27% more skin calcium and 14% less skin nitrogen than CD fruit. There were no effects of rootstock on yield, canopy volume, measured length of non-suberized roots, average fruit weight, fruit length: width ratio, skin thickness, dry matter, proportion of the fruit skin purple-black when ripe, or seed mass: fruit weight ratio. These results suggest that there is potential to improve 'Hass' avocado quality through rootstock selection, and that tree and fruit mineral concentrations have a role in this relationship.

Genetic variation in foliar carbon isotope composition in relation to tree growth and foliar nitrogen concentration in clones of the F-1 hybrid between slash pine and Caribbean pine

The objectives of this study were: (1) to quantify the genetic variation in foliar carbon isotope composition (delta(13)C) of 122 clones of ca. 4-year-old F-1 hybrids between slash pine (Pinus elliottii Engelm var. elliottii) and Caribbean pine (Pinus caribaea var. hondurensis Barr.,et Golf.) grown at two field experimental sites with different water and nitrogen availability in southeast Queensland, Australia, in relation to tree growth and foliar nitrogen concentration (N-mass); and (2) to assess the potential of using delta(13)C measurements, in the foliage materials collected from the clone hedges at nursery and the 4-year-old tree canopies in the field, as an indirect index of tree water use efficiency for selecting elite F-1 hybrid pine clones with improved tree growth. There were significant differences in foliar delta(13)C between the nursery hedges and the 4-year-old tree canopies in the field, between the summer and winter seasons, between the two experimental sites, and between the upper outer and lower outer canopy positions sampled. This indicates that delta(13)C measurements in the foliage materials are significantly influenced by the sampling techniques and environmental conditions. Significant differences in foliar delta(13)C, at the upper outer canopy in both field experiments in summer and winter, were detected between the clones, and between the female parents of the clones. Clone means of tree height at age ca. 3 years were positively related to those of the upper outer canopy delta(13)C at both experimental sites in winter, but only for the wetter site in summer. There were positive, linear relationships between clone means of canopy delta(13)C and those of canopy N-mass, indicating that canopy photosynthetic capacity might be an important factor regulating the clonal variation in canopy delta(13)C. Significant correlations were found between clone means of canopy delta(13)C at both experimental sites in summer and winter, and between those at the upper outer and lower outer canopy positions. Mean clone delta(13)C for the nursery hedges was only positively related to mean clone stem diameter at 1.3 m height at age 3 years on the wetter site. The clone by site interaction for foliar delta(13)C at the upper outer canopy was significant only in summer. Overall, the relatively high genetic variance components for foliar delta(13)C and significant, positive correlations between clone means of foliar delta(13)C and tree growth have highlighted the potential of using foliar delta(13)C measurements for assisting in selection of the elite F-1 hybrid pine clones with improved tree growth. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Growth of papaya nodal and rooted shoot cultures as affected by ACC, STS, culture vessel size and incubation conditions

Nodal shoot cultures of 'Clone 003', a selected Australian papaya cultivar, were cultured on modified De Fossard medium supplemented with chemicals that either promote ethylene evolution or inhibit action while in culture. Nodal shoot cultures grown in the presence of 1-aminocyclopropane carboxylic acid (ACC, 1.0 mM) resulted in a significant reduction in percent fresh and dry weights, shoot length, leaf area, petiole length and chlorophyll content, but leaf development was significantly increased. In contrast, nodal cultures grown in the presence of silver thiosulphate (STS, 0.5 mM) significantly produced the highest percentage of fresh and dry weights, shoot length, leaf production, leaf area expansion, petiole length and leaf chlorophyll content. Nodal cultures and rooted whole plantlets placed in medium-sized (125 mL) culture vessels had significantly better growth than those cultures placed in small (70 mL) or in large (250 mL) vessels. Cultures grown in medium-sized vessels had higher fresh and dry weights, longer shoots, more leaves and larger leaf area than those cultures placed in smaller or larger vessels. Similarly, values for said growth parameters and for chlorophyll content of the nodal and rooted whole plantlets were higher when they were incubated under high light intensity of 120 mumol m(-2)s(-1) at a prevailing temperature of either 20+/-1 C or 25+/-1 C.

Variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo em povoamento de eucalipto

Nos anos mais recentes, observa-se aumento na adoção das técnicas de silvicultura de precisão em florestas plantadas no Brasil. Os plantios de eucalipto ocorrem preferencialmente em áreas com baixa fertilidade de solo e consequentemente baixa produtividade. Logo, para otimizar ao máximo a produção, é necessário saber o quanto essa cultura pode produzir em cada local (sítio). Objetivou-se aplicar uma metodologia que utiliza técnicas de estatística, geoestatística e geoprocessamento, no mapeamento da variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo cultivado com eucalipto, em área de 10,09 ha, situada no sul do estado do Espírito Santo. Os atributos químicos da fertilidade do solo estudados foram: fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg), no ano da implantação do povoamento do eucalipto, em 2008, e três anos após, em 2011. O solo foi amostrado em duas profundidades, 0-0,2 m e 0,2-0,4 m, nos 94 pontos de uma malha regular, com extensão de 33 x 33 m. Os dados foram analisados pela estatística descritiva e, em seguida, pela geoestatística, por meio do ajuste de semivariogramas. Diferentes métodos de interpolação foram testados para produzir mapas temáticos mais precisos e facilitar as operações algébricas utilizadas. Com o auxílio de índices quantitativos, realizou-se uma análise geral da fertilidade do solo, por meio da álgebra de mapas. A metodologia utilizada neste estudo possibilitou mapear a variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo. A análise variográfica mostrou que todos os atributos estudados apresentaram-se estruturados espacialmente, exceto para o atributo P, no Ano Zero (camada 0-0,2 m) e no Ano Três (ambas as camadas). Os melhores métodos de interpolação para o mapeamento de cada atributo químico do solo foram identificados com a ajuda gráfica do Diagrama de Taylor. Mereceram destaque, os modelos esférico e exponencial nas interpolações para a maioria dos atributos químicos do solo avaliados. Apesar de a variação espacial e temporal dos atributos estudados apresentar-se, em média, com pequena variação negativa, a metodologia usada mostrou variações positivas na fertilidade do solo em várias partes da área de estudo. Além disso, os resultados demonstram que os efeitos observados são majoritariamente em função da cultura, uma vez que não foram coletadas amostras de solo em locais adubados. A produtividade do sítio florestal apresentou-se com tendências semelhantes às variações ocorridas na fertilidade do solo, exceto para o magnésio, que se mostrou com tendências espaciais para suporte de elevadas produtividades, de até 50 m3 ha-1 ano-1. Além de mostrar claramente as tendências observadas para as variações na fertilidade do solo, a metodologia utilizada confirma um caminho operacional acessível para empresas e produtores florestais para o manejo nutricional em florestas plantadas. O uso dos mapas facilita a mobilização de recursos para melhorar a aplicação de fertilizantes e corretivos necessários.

Acumulação de matéria seca pelo cafeeiro conilon

Com o objetivo de caracterizar a acumulação de matéria seca pelo cafeeiro conilon (Coffea canephora Pierre), um experimento foi conduzido em Marilândia/ES, no delineamento de blocos casualizados, com 24 tratamentos (época de amostragem) e três repetições. Utilizou-se a variedade clonal EMCAPA 8111, plantada em outubro de 1995. Constatou­se que o cafeeiro conilon apresentou padrão sigmoidal de crescimento até os seis anos de idade, com acumulação crescente de massa de matéria seca. Houve declínio na taxa de crescimento absoluto após 48 meses de idade e diminuição na taxa de crescimento relativo após o primeiro mês de idade.

Propagação vegetativa de porta-enxertos de pereira por estacas semi-lenhosas

Pesquisou-se a viabilidade técnica da propagação vegetativa dos porta-enxertos de pereira 'Taiwan Nashi-C', 'Taiwan Mamenashi' (Pyrus calleryana Dcne.) e 'Seleção IAC-1' (Pyrus spp.), por estacas semi-lenhosas. O experimento foi conduzido em telado equipado com sistema de nebulização intermitente, pertencente ao Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento do Jardim Botânico, do Instituto Agronômico (IAC), em Campinas, Estado de São Paulo. Adotou-se o fatorial 3 x 4 (porta-enxertos x doses de ácido indolbutírico), com cinco repetições de 20 estacas, em delineamento inteiramente casualizado. Com os resultados obtidos aos 60 dias após a estaquia, conclui-se que: a) é tecnicamente possível a propagação dos porta-enxertos 'Taiwan Nashi-C', 'Taiwan Mamenashi' e 'Seleção IAC-1' por estacas semi-lenhosas; b) dentre os porta-enxertos pesquisados, 'Taiwan Nashi-C' apresenta a maior porcentagem de enraizamento, a menor porcentagem de estacas com calo, além do maior comprimento de raízes e número de raízes por estaca; c) é necessário o uso de ácido indolbutírico para o enraizamento de estacas semi-lenhosas desses porta-enxertos, sendo que, no conjunto das variáveis analisadas, as concentrações de 4.000 mg.L-1 e de 6.000 mg.L-1 proporcionam os maiores benefícios ao enraizamento adventício; d) as concentrações de ácido indolbutírico testadas não são fitotóxicas às estacas semi-lenhosas dos genótipos pesquisados.

Desempenho operacional e custos de um trator na irrigação pós-plantio de eucalipto em campo

O alto investimento em operações agroflorestais mecanizadas implica a definição segura de qual será a máquina mais preconizada para a otimização da operação, vinculada aos menores custos envolvidos. Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho operacional e econômico da operação silvicultural de irrigação pós-plantio de eucalipto a campo. A análise técnica englobou um estudo de tempos e movimentos e, a análise econômica, as variáveis do custo operacional, custo de produção e rendimento energético. Os resultados obtidos evidenciaram que, para áreas de reflorestamento de eucalipto em primeira e terceira rotação, não há uma diferença da capacidade de campo efetiva para a operação de irrigação pós-plantio. Em decorrência do dispêndio com tempos improdutivos, houve uma redução significativa na capacidade de campo operacional e, consequentemente, uma elevação no custo de produção.

Efficiency and response of conilon coffee clones to phosphorus fertilization

Studies on nutritional efficiency of phosphorus in conilon coffee plants are important tools to unravel the high limitation that natural low levels of this nutrient in soil impose to these species cultivars. Therefore, this study aimed at evaluating the nutritional efficiency and the response to phosphorus of conilon coffee clones. Plants were managed during 150 days in pots containing 10 dm³ of soil, in greenhouse. A factorial scheme 13 x 2 was used, with three replications, being the factors: 13 clones constituting the clonal cultivar "Vitória Incaper 8142" and two levels of phosphate fertilization (0% and 150% of the P2O5 usualy recommended), in a completely randomized design (CRD). The results indicate a differentiated response of dry matter production and of phosphorus content on each level of phosphate fertilization for the conilon coffee clones and that CV-04, CV-05 and CV-08 clones are nutritionally efficient and responsive to the phosphate fertilization.

Relações entre caracteres de tubérculo de batata nas primeiras gerações de seleção

O objetivo deste trabalho foi verificar a relação entre caracteres fenotípicos de tubérculo avaliados em progênies de batatas, nas gerações de plântula e primeira geração clonal. Os experimentos foram realizados na Embrapa Clima Temperado, em Pelotas, RS. Foram avaliadas, nas gerações de plântula, 12 progênies de batatas, cultivadas em casa de vegetação na safra de 2010/2011, e primeira geração de campo, cultivadas na safra de 2011/2012. O delineamento, em ambos os experimentos, foi o de blocos ao acaso, com três repetições de 25 plântulas para cada progênie. Após as colheitas, os tubérculos de cada planta foram avaliados para 14 caracteres fenotípicos. Foram realizadas análises de variância individuais e conjunta para as gerações e, análises de correlação entre as gerações, e de trilha, dentro das gerações. Os caracteres aparência e aspereza de tubérculo; curvatura e apontamento; massa e número de tubérculos, proeminência da sobrancelha e profundidade de olhos são fortemente e favoravelmente correlacionados nas duas primeiras gerações de seleção. O grau de correlação entre as duas primeiras gerações para profundidade de olho, proeminência de sobrancelha, massa de tubérculo, número de tubérculos, curvatura de tubérculo e apontamento de tubérculo indica que a seleção para estes caracteres pode ser aplicada na geração de plântula. Aspereza e curvatura de tubérculo são os caracteres que mais influenciam na aparência geral; portanto, sua seleção pode ser utilizada no melhoramento para aparência geral de tubérculo.

Correlação fenotípica entre caracteres agronômicos em população segregante de mandioca de mesa

Um dos principais entraves do melhoramento genético de mandioca é a dificuldade de seleção precoce de indivíduos superiores nas primeiras gerações do melhoramento. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estimar correlações fenotípicas entre caracteres agronômicos de interesse em uma população segregante de mandioca nas gerações de propagações vegetativa e sexual e entre as duas, a fim de contribuir na geração de indicadores fenotípicos para elevar a eficiência do processo de seleção de genótipos superiores de mandioca de mesa em populações segregantes. Na população segregante obtida por meio do cruzamento entre as variedades de mandioca de mesa IAC 576-70 e BRS Japonesa, foi estimada a correlação fenotípica entre sete caracteres agronômicos avaliados individualmente na população de propagação sexual e na população clonal e entre as duas populações. Nenhum caráter na geração de propagação sexual apresentou correlação de elevada magnitude com a produtividade de raízes na geração de propagação clonal. Essa fraca associação entre caracteres na geração de propagação por sementes e o seu potencial produtivo, quando da propagação clonal, revelaram a dificuldade de se prever com acurácia, por meio de avaliações fenotípicas, o potencial produtivo de determinado genótipo precocemente, mesmo quando da sua avaliação a partir de sementes. Entretanto, a associação elevada observada entre o tempo para a cocção na geração de propagação por sementes e na geração de propagação clonal é um indicativo da possibilidade da seleção precoce de clones com baixo tempo para o cozimento.

Mutation accumulation in Tetrahymena

Background - The rate and fitness effects of mutations are key in understanding the evolution of every species. Traditionally, these parameters are estimated in mutation accumulation experiments where replicate lines are propagated in conditions that allow mutations to randomly accumulate without the purging effect of natural selection. These experiments have been performed with many model organisms but we still lack empirical estimates of the rate and effects of mutation in the protists. Results - We performed a mutation accumulation (MA) experiment in Tetrahymena thermophila, a species that can reproduce sexually and asexually in nature, and measured both the mean decline and variance increase in fitness of 20 lines. The results obtained with T. thermophila were compared with T. pyriformis that is an obligate asexual species. We show that MA lines of T. thermophila go to extinction at a rate of 1.25 clonal extinctions per bottleneck. In contrast, populations of T. pyriformis show a much higher resistance to extinction. Variation in gene copy number is likely to be a key factor in explaining these results, and indeed we show that T. pyriformis has a higher mean copy number per cell than T. thermophila. From fitness measurements during the MA experiment, we infer a rate of mutation to copy number variation of 0.0333 per haploid MAC genome of T. thermophila and a mean effect against copy number variation of 0.16. A strong effect of population size in the rate of fitness decline was also found, consistent with the increased power of natural selection. Conclusions - The rate of clonal extinction measured for T. thermophila is characteristic of a mutational degradation and suggests that this species must undergo sexual reproduction to avoid the deleterious effects detected in the laboratory experiments. We also suggest that an increase in chromosomal copy number associated with the phenotypic assortment of amitotic divisions can provide an alternative mechanism to escape the deleterious effect of random chromosomal copy number variation in species like T. pyriformis that lack the resetting mechanism of sexual reproduction. Our results are relevant to the understanding of cell line longevity and senescence in ciliates.