Solubilização de fostatos por microrganismos na presença de fontes de carbono

O potencial de solubilização de fosfatos por bactérias e fungos cultivados em meio de cultura GEL (Glicose-Extrato de Levedura), suplementado com diferentes formas de fosfatos (cálcio, alumínio e ferro) e fontes de carbono (celulose, amido, sacarose, glicose, frutose e xilose), foi avaliado em laboratório. O crescimento, o diâmetro da área solubilizada e a relação halo/colônia variaram conforme o tipo de microrganismo e a fonte de fósforo e de carbono. Dos 57 isolados utilizados, 56 formaram halo na presença de fosfato de cálcio e cinco apenas na presença de fosfato de alumínio e nenhum foi capaz de solubilizar fosfato de ferro. Contudo, seis isolados cresceram melhor no meio com fosfato de ferro em comparação com o meio testemunha. As maiores colônias e halos foram observados nos isolados de Rhizopus e Aspergillus, enquanto as maiores relações halo/colônia foram encontradas em Paecilomyces e Penicillium. Todos os isolados cresceram no meio GEL base (testemunha sem açúcar), mas a solubilização ocorreu apenas na presença de carbono adicionado ao meio, destacando-se xilose, glicose, frutose e sacarose.

Detecção de Azospirillum amazonense em raízes e rizosfera de orchidaceae e de outras famílias vegetais

Azospirillum amazonense é uma bactéria fixadora de N2 atmosférico de ampla ocorrência, principalmente em associações radiculares com gramíneas e palmeiras. Para verificar sua presença em outras espécies vegetais, ainda não estudadas, e a eficiência de meios para sua detecção, foram testados os meios Fam e LGI para contagens em solo rizosférico ou em culturas de enriquecimento com solo rizosférico, ecto e endorrizosfera. A. amazonense foi detectada no solo rizosférico, ecto e endorrizosfera de várias espécies de monocotiledôneas, incluindo Orchidaceae e dicotiledôneas, sendo o meio Fam mais eficiente para sua detecção

Rizobactérias e promoção do crescimento de plantas cítricas

Desenvolveram-se três experimentos em casa de vegetação para verificar a possibilidade de as rizobactérias atuarem como promotoras do crescimento de plantas cítricas. Ao todo, testaram-se 10 isolados de Pseudomonas do grupo fluorescente, 13 de Bacillus e sete de outras bactérias rizosféricas em porta-enxertos utilizados na citricultura: tangerineira 'Cleópatra' (Citrus reshni), limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia) e limoeiro 'Volcameriano' (Citrus volkameriana). Dependendo do porta-enxerto, sete isolados de Pseudomonas, um de Bacillus e um de outra bactéria rizosférica tiveram efeito benéfico sobre a matéria seca de raízes ou de parte aérea, indicando uma alta proporção de promotores de crescimento entre as bactérias do primeiro grupo. Procedeu-se também à contagem de bactérias fluorescentes do gênero Pseudomonas e de bactérias não-fluorescentes em raízes de tangerineira 'Cleópatra' e de limoeiro 'Cravo', procedentes de viveiro de mudas e do campo. Ambos os grupos bacterianos tiveram sua multiplicação favorecida na rizosfera de tangerineira 'Cleópatra', em condições de viveiro.

Ocorrência e efeito de bactérias diazotróficas em genótipos de trigo

A pesquisa sobre bactérias diazotróficas na cultura do trigo tem demonstrado a necessidade de associar bactérias eficientes a genótipos promissores, os quais se beneficiariam dessa associação. Em um experimento com parcelas subdivididas, instalado em condições de campo, em Mococa (SP), empregando os tratamentos: três doses de N (0, 60 e 120 kg ha-1) e três genótipos de trigo (IAC-24, ITD-19 e IAC-355), foi avaliada a ocorrência de microrganismos diazotróficos endofíticos em raízes desinfestadas superficialmente, utilizando-se três meios de cultivo distintos, NFb, JNFb e LGI-P. Somente para o genótipo IAC-355, houve um ajuste linear ascendente da quantidade de bactérias diazotróficas com o aumento na quantidade de N adicionada, apesar de o mesmo genótipo apresentar o menor número de bactérias diazotróficas endofíticas nos três meios de cultivo utilizados para quantificação. Foram obtidos oito isolados bacterianos do meio NFb com as características de Azospirillum e doze do meio JNFb com as características de Herbaspirillum. Esses isolados foram testados "in vitro", nos genótipos dos quais foram originalmente isolados, ou seja, ITD-19 e IAC-24. Todos os isolados testados no genótipo ITD-19 causaram maior crescimento radicular que a testemunha e apenas um isolado do meio JNFb propiciou aumento significativo do N acumulado na parte aérea. A interação planta-bactéria diazotrófica associativa indicou que é possível obter benefícios desta associação.

Rizobactérias e alface: colonização rizosférica, promoção de crescimento e controle biológico

Rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCPs) podem aumentar a produção agrícola de diversas culturas. O objetivo deste trabalho foi relacionar a colonização radicular e, ou, do colo de plântulas por RPCPs, avaliada in vitro, com sua capacidade de promoção do crescimento, de maneira a agilizar os testes de seleção de isolados de rizobactérias. Além disso, testou-se o antagonismo in vitro entre as bactérias e o fungo Fusarium sp., para verificar a possibilidade de ser a promoção do crescimento exercida por controle biológico de fitopatógeno. Avaliaram-se 64 isolados de rizobactérias do grupo fluorescente de Pseudomonas spp., de diversas origens. A avaliação foi feita visualmente, considerando-se que a presença de uma névoa turva de aspecto esbranquiçado ao longo e em volta da raiz ou de névoa em volta do colo da plântula indicava a colonização das raízes pela bactéria. De todos os isolados bacterianos, apenas oito resultaram em névoa ao longo das raízes e trinta e oito colonizaram a região do colo. Desenvolveu-se também um experimento em casa de vegetação para verificar a capacidade desses isolados de promover crescimento em plantas de alface. O substrato utilizado foi formado por uma mistura de solo e esterco de galinha, semelhante ao usado pelos produtores. Doze isolados promoveram o crescimento das plantas, tendo quatro aumentado a massa de matéria seca da raiz e nove, o número de folhas. Onze isolados que promoveram o crescimento das plantas de alface apresentaram colonização radicular na região do colo. No teste de antagonismo in vitro em meio B de King e em meio BDA, doze dos sessenta e quatro isolados avaliados apresentaram antagonismo contra Fusarium sp., e, desses, apenas três foram eficientes na promoção de crescimento de plantas de alface, tendo colonizado a região do colo das plântulas.

Maintenance of ancestral sex chromosomes in Palearctic tree frogs: direct evidence from Hyla orientalis.

Contrasting with the situation found in birds and mammals, sex chromosomes are generally homomorphic in poikilothermic vertebrates. This homomorphy was recently shown to result from occasional X-Y recombinations (not from turnovers) in several European species of tree frogs (Hyla arborea, H. intermedia and H. molleri). Because of recombination, however, alleles at sex-linked loci were rarely diagnostic at the population level; support for sex linkage had to rely on multilocus associations, combined with occasional sex differences in allelic frequencies. Here, we use direct evidence, obtained from anatomical and histological analyses of offspring with known pedigrees, to show that the Eastern tree frog (H. orientalis) shares the same pair of sex chromosomes, with identical patterns of male heterogamety and complete absence of X-Y recombination in males. Conservation of an ancestral pair of sex chromosomes, regularly rejuvenated via occasional X-Y recombination, seems thus a widespread pattern among Hyla species. Sibship analyses also identified discrepancies between genotypic and phenotypic sex among offspring, associated with abnormal gonadal development, suggesting a role for sexually antagonistic genes on the sex chromosomes.

Interação de bactérias fluorescentes do gênero Pseudomonas e de Bacillus spp. com a rizosfera de diferentes plantas

Embora haja muitos trabalhos na literatura com rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCPs), existem poucos que expliquem seu mecanismo de ação. É possível que algumas rizosferas favoreçam a colonização radicular por RPCPs, facilitando o estabelecimento da interação planta-bactéria, como se houvesse certa especificidade entre ambas. O objetivo deste trabalho foi verificar se a rizosfera de alface, em comparação com a de outras espécies vegetais, favorece o estabelecimento de bactérias fluorescentes do gênero Pseudomonas, em comparação com as do gênero Bacillus. Coletaram-se amostras do sistema radicular de alface, rúcula, chicória, salsa e tiririca em oito propriedades de produtores comerciais de hortaliças, na região de Campinas, SP. Foi feita a contagem de Pseudomonas spp. fluorescentes e de Bacillus spp. por diluição em série e plaqueamento. De maneira geral, observou-se maior crescimento de Pseudomonas spp. fluorescentes na rizosfera de alface-crespa em relação à de outras plantas, mas isso não ocorreu com Bacillus spp.

Promoção de enraizamento de microtoletes de cana-de-açúcar pelo uso conjunto de substâncias húmicas e bactérias diazotróficas endofíticas

Além do fornecimento direto de nutrientes por meio da mineralização da matéria orgânica ou pela fixação biológica de N2, as substâncias húmicas e as bactérias diazotróficas endofíticas podem afetar diretamente o metabolismo vegetal, modificando o padrão de crescimento e desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso em conjunto de ácidos húmicos (AH) e Herbaspirilum seropedicae, uma bactéria endofítica fixadora de N2, sobre o crescimento radicular de microtoletes de cana-de-açúcar do cultivar RB 72 454 tratados termicamente ou não. Após o tratamento térmico, os microtoletes foram imersos por 12 h em água (controle), numa solução que continha 20 mg L-1 de C de AH isolados de vermicomposto, H. seropedicae estirpe HRC 54 na concentração de 10(8) mL-1 células e o uso em conjunto de AH + H. seropedicae. Foi observada a promoção significativa do crescimento radicular, com incrementos que variaram de 60 a 118 % no comprimento e de 33 até 233 % na área radicular dos tratamentos em relação às plantas-controle, com efeitos mais pronunciados em plantas tratadas termicamente. Na mesma direção, o efeito positivo da inoculação bacteriana e dos ácidos húmicos sobre a biomassa da parte aérea e das raízes foi significativo em relação ao controle apenas em toletes tratados termicamente. Para toletes não tratados, a inoculação não produziu efeitos significativos, apenas no caso da aplicação isolada de ácidos húmicos. O uso em conjunto ou isolado de AH e bactérias diazotróficas endofíticas não alterou significativamente o tamanho populacional das bactérias no tecido radicular em toletes que não receberam termoterapia. No caso de toletes tratados termicamente, a inoculação, combinada ou não com ácidos húmicos, alterou o tamanho da população das bactérias nas raízes. A análise conjunta dos dados evidencia a importância da termoterapia na expressão dos efeitos benéficos da inoculação de estirpes selecionadas de H. seropedicae, já para ácidos húmicos, as respostas positivas independem da termoterapia. A promoção do crescimento radicular por AH e a fixação biológica de N2 podem representar uma estratégia inovadora para produção sustentada em sistemas agrícolas.

Aumento da eficiência nutricional de tomateiros inoculados com bactérias endofíticas promotoras de crescimento

Bactérias endofíticas promotoras de crescimento podem aumentar a eficiência nutricional das plantas, favorecendo sua produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de 10 isolados de bactérias endofíticas, previamente selecionados como agentes promotores do crescimento de plantas, sobre a eficiência de absorção, utilização e translocação de nutrientes em plantas de tomateiros em casa de vegetação. Para a introdução das bactérias endofíticas em plântulas de tomateiro cv. Santa Clara, utilizou-se o corte do hipocótilo. Cinqüenta e cinco dias após o transplantio das seções de parte área, as plantas foram coletadas para a determinação da matéria seca da parte aérea e dos teores de macro e micronutrientes. Os teores de N, P, K, Ca, Mg, Cu e Zn na parte aérea e os de N, P, Mg e Mn nas raízes das plantas inoculadas diferiram da testemunha sem inoculação. As bactérias endofíticas Micrococcus sp. (UFLA 11-LS) e Brevundimonas sp. (UFV-E49), identificadas por meio do seqüenciamento do gene 16S do DNA ribossômico, propiciaram a maior eficiência de absorção de P em relação à testemunha. A bactéria endofítica Micrococcus sp. apresentou maior eficiência na utilização de N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe e Zn. Os maiores teores de N, P, K, Mg e Zn foram encontrados na parte aérea das plantas inoculadas com Brevundimonas sp. Os resultados deste trabalho indicam que estes isolados de bactérias endofíticas podem aumentar a eficiência nutricional de plantas de tomate.

Natural selection in a postglacial range expansion: the case of the colour cline in the European barn owl.

Gradients of variation-or clines-have always intrigued biologists. Classically, they have been interpreted as the outcomes of antagonistic interactions between selection and gene flow. Alternatively, clines may also establish neutrally with isolation by distance (IBD) or secondary contact between previously isolated populations. The relative importance of natural selection and these two neutral processes in the establishment of clinal variation can be tested by comparing genetic differentiation at neutral genetic markers and at the studied trait. A third neutral process, surfing of a newly arisen mutation during the colonization of a new habitat, is more difficult to test. Here, we designed a spatially explicit approximate Bayesian computation (ABC) simulation framework to evaluate whether the strong cline in the genetically based reddish coloration observed in the European barn owl (Tyto alba) arose as a by-product of a range expansion or whether selection has to be invoked to explain this colour cline, for which we have previously ruled out the actions of IBD or secondary contact. Using ABC simulations and genetic data on 390 individuals from 20 locations genotyped at 22 microsatellites loci, we first determined how barn owls colonized Europe after the last glaciation. Using these results in new simulations on the evolution of the colour phenotype, and assuming various genetic architectures for the colour trait, we demonstrate that the observed colour cline cannot be due to the surfing of a neutral mutation. Taking advantage of spatially explicit ABC, which proved to be a powerful method to disentangle the respective roles of selection and drift in range expansions, we conclude that the formation of the colour cline observed in the barn owl must be due to natural selection.

Spatial variation in the temporal change of male and female melanic ornamentation in the barn owl.

Because the magnitude of selection can vary between sexes and in space and time, sexually antagonistic selection is difficult to demonstrate. In a Swiss population of barn owls (Tyto alba), a heritable eumelanic colour trait (size of black spots on ventral feathers) was positively selected with respect to yearling survival only in females. It remains unclear whether the absence of negative selection in males is typical in this species. To tackle this issue indirectly, we measured the size of black spots in 1733 skin specimens collected by museums from 1816 to 2001 in seven European countries and in the Middle-East. The temporal change in spot size was sex- and country-specific. In males, spots became smaller particularly in three countries (Middle-East, Italy and Switzerland). In females, the size of spots increased significantly in two countries (UK and Spain) and decreased in two others (Germany and Switzerland). Because migration and phenotypic plasticity cannot explain these results, selection is the most likely cause. The weaker temporal change in spot size in females than males may be because of the combined effect of strong genetic correlation between the sexes and stronger negative selection in males than positive selection in females. We thus suggest that in the barn owl, spot size (or genetically correlated traits) is sexually antagonistically selected and that its pattern of selection may account for the maintenance of its variation and sexual dimorphism.

Isolamento e prospecção de bactérias endofíticas e epifíticas na cana-de-açúcar em áreas com e sem cupinicida

A exploração e o conhecimento dos mecanismos de interação bactéria-planta podem ser utilizados para a produção sustentável de diversas culturas, como a cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho foi isolar e prospectar bactérias associadas à cultura da cana-de-açúcar com capacidade de fixar nitrogênio e solubilizar fosfato inorgânico em áreas com e sem aplicação de cupinicida. Bactérias endofíticas, de folha e raiz, e do rizoplano foram isoladas de três variedades comerciais (RB 92579, RB 867515 e RB 863129) de cana-de-açúcar, cultivadas no Nordeste brasileiro, em áreas com e sem aplicação de cupinicida, aos quatro meses após o plantio. Foram obtidos 272 isolados, selecionados quanto à sua capacidade de solubilizar fosfato inorgânico e fixar nitrogênio. O uso do cupinicida não provocou alterações nas comunidades microbianas endofíticas de folha e raiz e epifíticas do rizoplano. As variedades estudadas apresentam uma comunidade bacteriana associada com potencial aplicação para a promoção de crescimento vegetal, pois possuem a capacidade de fixar N2 e solubilizar fosfato inorgânico.

Nutrition, dry matter accumulation and partitioning and phosphorus use efficiency of potato grown at different phosphorus levels in nutrient solution

High rates of phosphate fertilizers are applied to potato (Solanum tuberosum L.), which may cause antagonistic interactions with other nutrients and limit crop yields when over-supplied. The purpose of this study was to evaluate the influence of phosphorus (P) levels in nutrient solution on P use efficiency, nutritional status and dry matter (DM) accumulation and partitioning of potato plants cv. Ágata. The experiment was carried out in a greenhouse, arranged in a completely randomized block design with four replications. Treatments consisted of seven P levels in nutrient solution (0, 2, 4, 8, 16, 31, and 48 mg L-1). Plants were harvested after 28 days of growth in nutrient solution, and separated in roots, stems and leaves for evaluations. The treatment effects were analyzed by regression analysis. Phosphorus levels of up to 8 mg L-1 increased the root and shoot DM accumulation, but drastically decreased the root/shoot ratio of potato cv. Ágata. Higher P availability increased P concentration, accumulation and absorption efficiency, but decreased P use efficiency. Higher P levels increased the N, P, Mg, Fe, and Mn concentrations in roots considerably and decreased K, S, Cu, and Zn concentrations. In shoot biomass, N, P, K, and Ca concentrations were significantly increased by P applied in solution, unlike Mg and Cu concentrations. Although higher P levels (> 8 mg L-1) in nutrient solution increased P concentration, accumulation and absorption efficiency, the DM accumulation and partitioning of potato cv. Ágata were not affected.

Evolution under monogamy feminizes gene expression in Drosophila melanogaster.

Many genes have evolved sexually dimorphic expression as a consequence of divergent selection on males and females. However, because the sexes share a genome, the extent to which evolution can shape gene expression independently in each sex is controversial. Here, we use experimental evolution to reveal suboptimal sex-specific expression for much of the genome. By enforcing a monogamous mating system in populations of Drosophila melanogaster for over 100 generations, we eliminated major components of selection on males: female choice and male-male competition. If gene expression is subject to sexually antagonistic selection, relaxed selection on males should cause evolution towards female optima. Monogamous males and females show this pattern of feminization in both the whole-body and head transcriptomes. Genes with male-biased expression patterns evolved decreased expression under monogamy, while genes with female-biased expression evolved increased expression, relative to polygamous populations. Our results demonstrate persistent and widespread evolutionary tension between male and female adaptation.

Recommendations for raloxifene use in daily clinical practice in the Swiss setting.

BACKGROUND/AIM: Raloxifene is the first selective estrogen receptor modulator that has been approved for the treatment and prevention of osteoporosis in postmenopausal women in Europe and in the US. Although raloxifene reduces the risk of invasive breast cancer in postmenopausal women with osteoporosis and in postmenopausal women at high risk for invasive breast cancer, it is approved in that indication in the US but not in the EU. The aim was to characterize the clinical profiles of postmenopausal women expected to benefit most from therapy with raloxifene based on published scientific evidence to date. METHODS: Key individual patient characteristics relevant to the prescription of raloxifene in daily practice were defined by a board of Swiss experts in the fields of menopause and metabolic bone diseases and linked to published scientific evidence. Consensus was reached about translating these insights into daily practice. RESULTS: Through estrogen agonistic effects on bone, raloxifene reduces biochemical markers of bone turnover to premenopausal levels, increases bone mineral density (BMD) at the lumbar spine, proximal femur, and total body, and reduces vertebral fracture risk in women with osteopenia or osteoporosis with and without prevalent vertebral fracture. Through estrogen antagonistic effects on breast tissue, raloxifene reduces the risk of invasive estrogen-receptor positive breast cancer in postmenopausal women with osteoporosis and in postmenopausal women at high risk for invasive breast cancer. Finally, raloxifene increases the incidence of hot flushes, the risk of venous thromboembolic events, and the risk of fatal stroke in postmenopausal women at increased risk for coronary heart disease. Postmenopausal women in whom the use of raloxifene is considered can be categorized in a 2 × 2 matrix reflecting their bone status (osteopenic or osteoporotic based on their BMD T-score by dual energy X-ray absorptiometry) and their breast cancer risk (low or high based on the modified Gail model). Women at high risk of breast cancer should be considered for treatment with raloxifene. CONCLUSION: Postmenopausal women between 50 and 70 years of age without climacteric symptoms with either osteopenia or osteoporosis should be evaluated with regard to their breast cancer risk and considered for treatment with raloxifene within the framework of its contraindications and precautions.