Molecular characterization and pathogenicity of isolates of Beauveria spp. to fall armyworm

The objective of this work was to evaluate the pathogenicity of 24 Beauveria isolates to Spodoptera frugiperda larvae, and characterize them molecularly through rDNA-ITS sequencing and RAPD markers. Sequencing of rDNA-ITS fragments of 570 bp allowed the identification of isolates as B. bassiana or B. brongniarti by sequence comparison to GenBank. Sixty seven polymorphic RAPD fragments were capable to differentiate 20 among 24 Beauveria isolates, grouping them according to the derived host insect and to pathogenicity against maize fall armyworm larvae. Three RAPD markers were highly associated to the pathogenicity against S. frugiperda, explaining up to 67% of the phenotypic variation. Besides identification and molecular characterization of Beauveria isolates, ITS sequence and RAPD markers proved to be very useful in selecting the isolates potentially effective against S. frugiperda larvae and in monitoring field release of these microorganisms in biocontrol programs.

Promoção de crescimento e controle de tombamento de plântulas de pepino por rizobactérias

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de rizobactérias, no crescimento de plântulas de pepino e no controle de tombamento, causado por Pythium aphanidermatum. Foram realizados em laboratório ensaios de: degradação de 1-aminociclopropano-1-carboxilato (ACC); colonização das raízes de plântulas de pepino; e pareamento de culturas. A identificação dos melhores isolados foi feita pela determinação das seqüências do gene 16S rDNA. Trinta e sete isolados, dos 165 testados, aumentaram a massa de matéria seca das plantas de pepino em até 63%. Desses, somente um isolado (N13 - Pseudomonas fluorescens) reduziu o tombamento de plântulas em 25%; 21 isolados inibiram o crescimento micelial de P. aphanidermatum, colonizaram o sistema radicular das plantas de pepino e cresceram em presença de ACC como única fonte de nitrogênio. Dos dez isolados que apresentaram resultados satisfatórios, cinco foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus, quatro Pseudomonas e um Stenotrophomonas. Dos 165 isolados de rizobactérias testados, sete possuem potencial para promover o crescimento de plantas de pepino e um para controlar o tombamento causado por P. aphanidermatum.

Atividade enzimática e perfil da comunidade bacteriana em solo submetido à solarização e biofumigação

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da solarização e da biofumigação sobre a comunidade microbiana do solo, por meio da atividade da enzima beta-glicosidase e do perfil do 16S rDNA, determinado com PCR-DGGE. A solarização do solo, com cobertura de plástico, foi feita por períodos de dois, quatro e seis meses, e a biofumigação foi realizada pela incorporação de 2 e 5% (v/v) de cama-de-frango ao solo. Logo após a retirada da cobertura de plástico e aos 30 dias após a remoção, a atividade da beta-glicosidase foi menor em relação ao tratamento não solarizado. Aos 60 dias, não foram mais observadas diferenças entre os tratamentos. A adição de cama-de-frango a 5% estimulou a atividade da beta-glicosidase. O perfil da estrutura da comunidade bacteriana foi influenciado pelo tempo de solarização, independentemente da época da retirada da cobertura de plástico. Não foi observado efeito da adição de cama-de-frango ao solo, no perfil da comunidade. A solarização afeta a atividade da beta-glicosidase, mas esses efeitos não são mais detectáveis após 60 dias da retirada da cobertura de plástico, diferentemente do que foi observado em relação à estrutura da comunidade bacteriana por PCR-DGGE. A biofumigação estimula a atividade da beta-glicosidase, mas não afeta o perfil da comunidade microbiana.

Diversidade e potencial biotecnológico da comunidade bacteriana endofítica de sementes de soja

O objetivo deste trabalho foi isolar, caracterizar e identificar a comunidade bacteriana endofítica de sementes de soja e avaliar o seu potencial biotecnológico. Foram utilizadas sementes de 12 cultivares de soja. Os isolados bacterianos endofíticos obtidos foram avaliados in vitro quanto ao antagonismo a fungos fitopatogênicos, síntese de ácido indolacético (AIA) e solubilização de fosfato. A caracterização foi realizada com técnicas de isolamento, análise de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA) e sequenciamento parcial do gene 16S rDNA. Os isolados com maior potencial biotecnológico foram inoculados em sementes de soja, para se avaliar a capacidade de promoção de crescimento de plantas. Foi possível identificar 12 ribótipos por meio da ARDRA, que foram classificados como: Acinetobacter, Bacillus, Brevibacterium, Chryseobacterium, Citrobacter, Curtobacterium, Enterobacter, Methylobacterium, Microbacterium, Micromonospora, Pantoea, Paenibacillus, Pseudomonas, Ochrobactrum, Streptomyces e Tsukamurella. Quanto ao potencial biotecnológico da comunidade, 18% dos isolados controlaram o crescimento de fungos fitopatogênicos, 100% produziram AIA, e 39% solubilizaram fosfato. O isolado 67A(57) de Enterobacter sp. aumentou significativamente a massa de matéria seca da raiz. A inoculação de isolados com elevado potencial biotecnológico em avaliações in vitro não promoveu o crescimento de plantas de soja na maioria dos casos.

Diversidade bacteriana da rizosfera de genótipos de milho contrastantes na eficiência de uso de fósforo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade funcional e genética de bactérias associadas à rizosfera de genótipos de milho contrastantes quanto à eficiência de uso de fósforo, por meio do teste de fontes de carbono no sistema EcoPlate e da eletroforese em gel de gradiente desnaturante (DGGE) dos fragmentos amplificados dos genes 16S ribossomais (rDNA) das bactérias. Foram coletadas amostras de solo da rizosfera de linhagens e híbridos contrastantes quanto à eficiência de uso de fósforo, cultivados em Latossolo Vermelho-Escuro fase cerrado, com baixo e alto teor de P. Bactérias da rizosfera de híbridos e linhagens eficientes, sob estresse de P, analisadas pelo sistema EcoPlate, tenderam a se agrupar conforme a análise de componentes principais, o que indica que utilizaram fontes de carbono semelhantes. Não houve diferença na diversidade bacteriana, analisada pela DGGE, entre bactérias associadas a genótipos eficientes e ineficientes no uso de P. Com base no sequenciamento do 16S rDNA, foi verificado que a rizosfera de genótipos de milho sob estresse de P parece selecionar grupos específicos de bactérias. A estrutura populacional genética e metabólica de bactérias da rizosfera foi mais influenciada pelo teor de fósforo no solo do que pela eficiência das plantas em usar o fósforo.

Comunidade bacteriana como indicadora do efeito de feijoeiro geneticamente modificado sobre organismos não alvo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do feijoeiro geneticamente modificado quanto à resistência ao Bean Golden Mosaic Vírus, BGMV (Olathe M1-4), sobre organismos não alvo. De um experimento implantado no campo, em delineamento inteiramente casualizado, com dois tratamentos (Olathe Pinto e evento elite Olathe M1-4), dois períodos amostrais (estádio V4 e R6) e dez repetições, obtiveram-se células bacterianas cultivadas e não cultivadas da rizosfera e do solo não rizosférico, para as quais se procedeu à extração de DNA total. A região V6-V8 do 16S rDNA foi amplificada para a comunidade bacteriana total, e também realizou-se amplificação com iniciadores específicos para o subgrupo alfa (α) do filo Proteobacteria a partir de células não cultivadas. Foram obtidos dendrogramas comparativos entre a variedade Olathe Pinto (convencional) e o evento elite Olathe M1-4 (geneticamente modificado) utilizando-se o coeficiente de Jaccard e o método UPGMA (Unweighted pair-group method with arithmetic mean). Os agrupamentos obtidos dos perfis de 16S rDNA PCR-DGGE indicam alterações na comunidade bacteriana da rizosfera em função da transformação das plantas são mais notáveis nos perfis obtidos para alfa-proteobacteria. A origem das amostras e o estágio de desenvolvimento das plantas afetam a comunidade bacteriana.

Comparison of the gut microbiota from soldier and worker castes of the termite Reticulitermes grassei

The bacterial microbiota from the whole gut of soldier and worker castes of the termite Reticulitermes grassei was isolated and studied. In addition, the 16S rDNA bacterial genes from gut DNA were PCR-amplified using Bacteria-selective primers, and the 16S rDNA amplicons subsequently cloned into Escherichia coli. Sequences of the cloned inserts were then used to determine closest relatives by comparison with published sequences and with sequences from our previous work. The clones were found to be affiliated with the phyla Spirochaetes, Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Synergistetes, Verrucomicrobia, and candidate phyla Termite Group 1 (TG1) and Termite Group 2 (TG2). No significant differences were observed with respect to the relative bacterial abundances between soldier and worker phylotypes. The phylotypes obtained in this study were compared with reported sequences from other termites, especially those of phylotypes related to Spirochaetes, Wolbachia (an Alphaproteobacteria), Actinobacteria, and TG1. Many of the clone phylotypes detected in soldiers grouped with those of workers. Moreover, clones CRgS91 (soldiers) and CRgW68 (workers), both affiliated with"Endomicrobia", were the same phylotype. Soldiers and workers also seemed to have similar relative protist abundances. Heterotrophic, poly-β-hydroxyalkanoate-accumulating bacteria were isolated from the gut of soldiers and shown to be affiliated with Actinobacteria and Gammaproteobacteria. We noted that Wolbachia was detected in soldiers but not in workers. Overall, the maintenance by soldiers and workers of comparable axial and radial redox gradients in the gut is consistent with the similarities in the prokaryotes and protists comprising their microbiota.

Robust vaccine-elicited cellular immune responses in breast milk following systemic Simian Immunodeficiency Virus DNA prime and live virus vector boost vaccination of lactating rhesus monkeys.

Breast milk transmission of HIV remains an important mode of infant HIV acquisition. Enhancement of mucosal HIV-specific immune responses in milk of HIV-infected mothers through vaccination may reduce milk virus load or protect against virus transmission in the infant gastrointestinal tract. However, the ability of HIV/SIV strategies to induce virus-specific immune responses in milk has not been studied. In this study, five uninfected, hormone-induced lactating, Mamu A*01(+) female rhesus monkey were systemically primed and boosted with rDNA and the attenuated poxvirus vector, NYVAC, containing the SIVmac239 gag-pol and envelope genes. The monkeys were boosted a second time with a recombinant Adenovirus serotype 5 vector containing matching immunogens. The vaccine-elicited immunodominant epitope-specific CD8(+) T lymphocyte response in milk was of similar or greater magnitude than that in blood and the vaginal tract but higher than that in the colon. Furthermore, the vaccine-elicited SIV Gag-specific CD4(+) and CD8(+) T lymphocyte polyfunctional cytokine responses were more robust in milk than in blood after each virus vector boost. Finally, SIV envelope-specific IgG responses were detected in milk of all monkeys after vaccination, whereas an SIV envelope-specific IgA response was only detected in one vaccinated monkey. Importantly, only limited and transient increases in the proportion of activated or CCR5-expressing CD4(+) T lymphocytes in milk occurred after vaccination. Therefore, systemic DNA prime and virus vector boost of lactating rhesus monkeys elicits potent virus-specific cellular and humoral immune responses in milk and may warrant further investigation as a strategy to impede breast milk transmission of HIV.

Caracterização molecular de acessos de Cratylia argentea e sua relação filogenética com outras leguminosas

O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização molecular de 11 acessos de Cratylia argentea, com base no sequenciamento da região ITS (ITS1/5,8S/ITS2), bem como o estabelecimento de suas relações filogenéticas com outras leguminosas. As relações filogenéticas dessa espécie com outras 15 leguminosas foram estabelecidas com o uso de sequência do gene que codifica a subunidade 18S do rRNA (rDNA 18S). A amplificação do DNA da região ITS/5,8S dos 11 acessos revelou uma única banda de aproximadamente 650 pb. Sequências ITS/5,8S foram obtidas de todos os acessos analisados e depois alinhadas com a região ITS/5,8S da leguminosa Galactia striata. O tamanho das sequências ITS/5,8S dos acessos de C. argentea variou de 565 a 615 pb. Os conteúdos médios de G + C nas regiões ITS1 e ITS2 variaram entre 46 e 47%. O alinhamento múltiplo das seqüências ITS/5,8S dos acessos de C. argentea com Galactia striata revelou a presença de deleções e inserções. Os acessos de C. argentea constituíram um único clado politômico. A análise filogenética de C. argentea demonstrou que essa espécie está incluída no clado das Diocleinae verdadeiras e que os gêneros Calopogonium e Pachyrhizus estão fora desse clado.

Caracterização fenotípica e molecular de esporos de fungos micorrízicos arbusculares mantidos em banco de germoplasma

O objetivo deste trabalho foi caracterizar fenotípica e genotipicamente isolados de espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) mantidos em cultura pura e avaliar a aplicabilidade da técnica PCR-DGGE desenvolvida para Gigaspora, na identificação molecular de espécies de FMA pertencentes a outros gêneros. A caracterização fenotípica das espécies foi realizada de acordo com critérios morfológicos, descritos pela taxonomia, e com uso de descrições originais das espécies presentes na literatura especializada. A análise genotípica foi feita com base na discriminação específica da região V9 do 18S rDNA, que permitiu a diferenciação das espécies e não revelou qualquer diferença entre os isolados geográficos de Glomus clarum, e entre os de Glomus etunicatum. Isto indica a aplicabilidade da técnica para a avaliação da pureza genética e discriminação de espécies de FMA.

Atividade celulolítica de fungos isolados de bagaço de cana-de-açúcar e madeira em decomposição

O objetivo deste trabalho foi identificar isolados de fungos a partir de bagaço de cana-de-açúcar e madeira em decomposição e avaliar a sua atividade celulolítica em bagaço de cana. Cinco isolados foram avaliados, tendo-se como referências os fungos Trichoderma reesei QM9414 e T. reesei RUT C30. A atividade celulolítica foi estimada pela capacidade hidrolítica do extrato enzimático dos fungos cultivados em bagaço de cana sobre os substratos papel de filtro (atividade celulolítica total) e carboximetilcelulose sódica (atividade da endoglucanase). Os isolados foram identificados pela análise molecular da região 26S rDNA. Os gêneros Paecilomyces, Aspergillus, Acremonium/Penicillium e Trichoderma foram identificados. Embora T. reesei QM9414 tenha apresentado a mais alta atividade celulolítica total, alguns isolados também apresentaram alta atividade de endoglucanase. A biodiversidade, em nichos como bagaço de cana-de-açúcar, pode fornecer linhagens de fungos celulolíticos com grande potencial biotecnológico.

Molecular dating of caprines using ancient DNA sequences of Myotragus balearicus, an extinct endemic Balearic mammal

Background: Myotragus balearicus was an endemic bovid from the Balearic Islands (Western Mediterranean) that became extinct around 6,000-4,000 years ago. The Myotragus evolutionary lineage became isolated in the islands most probably at the end of the Messinian crisis, when the desiccation of the Mediterranean ended, in a geological date established at 5.35 Mya. Thus, the sequences of Myotragus could be very valuable for calibrating the mammalian mitochondrial DNA clock and, in particular, the tree of the Caprinae subfamily, to which Myotragus belongs. Results: We have retrieved the complete mitochondrial cytochrome b gene (1,143 base pairs), plus fragments of the mitochondrial 12S gene and the nuclear 28S rDNA multi-copy gene from a well preserved Myotragus subfossil bone. The best resolved phylogenetic trees, obtained with the cytochrome b gene, placed Myotragus in a position basal to the Ovis group. Using the calibration provided by the isolation of Balearic Islands, we calculated that the initial radiation of caprines can be dated at 6.2 ± 0.4 Mya. In addition, alpine and southern chamois, considered until recently the same species, split around 1.6 ± 0.3 Mya, indicating that the two chamois species have been separated much longer than previously thought. Conclusion: Since there are almost no extant endemic mammals in Mediterranean islands, the sequence of the extinct Balearic endemic Myotragus has been crucial for allowing us to use the Messinian crisis calibration point for dating the caprines phylogenetic tree.

Phosphorylation by casein kinase 2 facilitates rRNA gene transcription by promoting dissociation of TIF-IA from elongating RNA polymerase I.

The protein kinase casein kinase 2 (CK2) phosphorylates different components of the RNA polymerase I (Pol I) transcription machinery and exerts a positive effect on rRNA gene (rDNA) transcription. Here we show that CK2 phosphorylates the transcription initiation factor TIF-IA at serines 170 and 172 (Ser170/172), and this phosphorylation triggers the release of TIF-IA from Pol I after transcription initiation. Inhibition of Ser170/172 phosphorylation or covalent tethering of TIF-IA to the RPA43 subunit of Pol I inhibits rDNA transcription, leading to perturbation of nucleolar structure and cell cycle arrest. Fluorescence recovery after photobleaching and chromatin immunoprecipitation experiments demonstrate that dissociation of TIF-IA from Pol I is a prerequisite for proper transcription elongation. In support of phosphorylation of TIF-IA switching from the initiation into the elongation phase, dephosphorylation of Ser170/172 by FCP1 facilitates the reassociation of TIF-IA with Pol I, allowing a new round of rDNA transcription. The results reveal a mechanism by which the functional interplay between CK2 and FCP1 sustains multiple rounds of Pol I transcription.

Identification and characterization of pathogenic Pestalotiopsis species to pecan tree in Brazil

The objective of this work was to characterize and cluster isolates of Pestalotiopsis species and to identify those that are pathogenic to pecan, based on morphological and molecular characters. Pestalotiopsis spp. isolates were identified by sequencing the internal transcribed spacer (ITS) and β?tubulin regions. Identification methods were compared to indicate the key morphological characters for species characterization. Thirteen isolates were used for the pathogenicity tests. Morphological characterization was performed using the following variables: mycelial growth rate, sporulation, colony pigmentation, and conidial length and width. Ten pathogenic isolates were identified, three as -tubulin regions. Identification methods were compared to indicate the key morphological characters for species characterization. Thirteen isolates were used for the pathogenicity tests. Morphological characterization was performed using the following variables: mycelial growth rate, sporulation, colony pigmentation, and conidial length and width. Ten pathogenic isolates were identified, three as Pestalotiopsis clavispora and three as P. cocculi. The other isolates remained as an undefined species. The morphological characters were efficient for an initial separation of the isolates, which were grouped according to differences at species level, mainly colony diameter, which was identified as an important morphological describer. Beta-tubulin gene sequencing was less informative than the ITS region sequencing for species identification.

Signature polymorphisms in the internal transcribed spacer region relevant for the differentiation of zoophilic and anthropophilic strains of Trichophyton interdigitale and other species of T. mentagrophytes sensu lato.

Summary Background Dermatophytes are the main cause of superficial mycoses in humans and animals. Molecular research has given useful insights into the phylogeny and taxonomy of the dermatophytes to overcome the difficulties with conventional diagnostics. Objectives The Trichophyton mentagrophytes complex consists of anthropophilic as well as zoophilic species. Although several molecular markers have been developed for the differentiation of strains belonging to T. mentagrophytes sensu lato, correct identification still remains problematic, especially concerning the delineation of anthropophilic and zoophilic strains of T. interdigitale. This differentiation is not academic but is essential for selection of the correct antimycotic therapy to treat infected patients. Methods One hundred and thirty isolates identified by morphological characteristics as T. mentagrophytes sensu lato were investigated using restriction fragment length polymorphism (RFLP) and sequence analysis of the polymerase chain reaction-amplified internal transcribed spacer (ITS) region of the rDNA. Results Species of this complex produced individual RFLP patterns obtained by the restriction enzyme MvaI. Subsequent sequence analysis of the ITS1, 5.8S and ITS2 region of all strains, but of T. interdigitale in particular, revealed single unique polymorphisms in anthropophilic and zoophilic strains. Conclusions Signature polymorphisms were observed to be useful for the differentiation of these strains and epidemiological data showed a host specificity among zoophilic strains of T. interdigitale/Arthroderma vanbreuseghemii compared with A. benhamiae as well as characteristic clinical pictures in humans when caused by zoophilic or anthropophilic strains. The delineation is relevant because it helps in determining the correct treatment and provides clues regarding the source of the infection.