Gene dosage and stochastic effects determine the severity and direction of uniparental ribosomal RNA gene silencing (nucleolar dominance) in Arabidopsis allopolyploids

Nucleolar dominance is an epigenetic phenomenon in which one parental set of ribosomal RNA (rRNA) genes is silenced in an interspecific hybrid. In natural Arabidopsis suecica, an allotetraploid (amphidiploid) hybrid of Arabidopsis thaliana and Cardaminopsis arenosa, the A. thaliana rRNA genes are repressed. Interestingly, A. thaliana rRNA gene silencing is variable in synthetic Arabidopsis suecica F1 hybrids. Two generations are needed for A. thaliana rRNA genes to be silenced in all lines, revealing a species-biased direction but stochastic onset to nucleolar dominance. Backcrossing synthetic A. suecica to tetraploid A. thaliana yielded progeny with active A. thaliana rRNA genes and, in some cases, silenced C. arenosa rRNA genes, showing that the direction of dominance can be switched. The hypothesis that naturally dominant rRNA genes have a superior binding affinity for a limiting transcription factor is inconsistent with dominance switching. Inactivation of a species-specific transcription factor is argued against by showing that A. thaliana and C. arenosa rRNA genes can be expressed transiently in the other species. Transfected A. thaliana genes are also active in A. suecica protoplasts in which chromosomal A. thaliana genes are repressed. Collectively, these data suggest that nucleolar dominance is a chromosomal phenomenon that results in coordinate or cooperative silencing of rRNA genes.

Protein-coding genes are epigenetically regulated in Arabidopsis polyploids

The fate of redundant genes resulting from genome duplication is poorly understood. Previous studies indicated that ribosomal RNA genes from one parental origin are epigenetically silenced during interspecific hybridization or polyploidization. Regulatory mechanisms for protein-coding genes in polyploid genomes are unknown, partly because of difficulty in studying expression patterns of homologous genes. Here we apply amplified fragment length polymorphism (AFLP)–cDNA display to perform a genome-wide screen for orthologous genes silenced in Arabidopsis suecica, an allotetraploid derived from Arabidopsis thaliana and Cardaminopsis arenosa. We identified ten genes that are silenced from either A. thaliana or C. arenosa origin in A. suecica and located in four of the five A. thaliana chromosomes. These genes represent a variety of RNA and predicted proteins including four transcription factors such as TCP3. The silenced genes in the vicinity of TCP3 are hypermethylated and reactivated by blocking DNA methylation, suggesting epigenetic regulation is involved in the expression of orthologous genes in polyploid genomes. Compared with classic genetic mutations, epigenetic regulation may be advantageous for selection and adaptation of polyploid species during evolution and development.

Contribuição a estratigrafia do Grupo Passa Dois no Rio Grande do Sul

O presente trabalho tem por finalidade estudar as relações estratigráficas das rochas consideradas do Grupo Passa Dois no Estado do Rio Grande do Sul. Este estudo foi feito através de levantamento de secções geológicas perpendiculares ao mergulho das camadas, em regiões cujo reconhecimento preliminar determinou serem as mais propícias para a demonstração das variações faciológicas das unidades. Foi completado com o estudo de testemunhos e perfis de sondagens e estabelecimento de secções colunares em áreas consideradas interessantes e que não se prestavam para um perfil contínuo. Foram feitas cinco seções, estudadas três áreas complementares e sete sondagens, cedidas pela Companhia Riograndense de Mineração - CRM. Os trabalhos de campo foram completados com estudos de laboratório que incluíram análises granulométricas, lâminas delgadas, testes colorimétricos e difração de Raios X. A integração dos dados de campo e de laboratório mostrou que: 1 - O grupo Passa Dois está constituído pelas Formações Irati e Estrada Nova, estando ausente a Formação Rio do Rasto, na faixa aflorante no Estado; 2 - A espessura do Grupo Passa Dois, na faixa aflorante no Estado varia ao redor de 100 metros; 3 - A Formação Irati apresenta duas fácies litológicas no Rio Grande do Sul. A primeira, quando presente, ocupa a posição basal e é caracterizada pela ocorrência de duas camadas de folhelhos pretos pirobetuminosos, associados com lentes calcárias fossilíferas. As camadas de folhelhos pretos contêm, entre elas, um pacote de folhelhos cinza com fratura concóide, com concreções calcárias de coloração amarelo-palha. Estas três camadas estão sobrepostas a um folhelho semelhante ao que está intercalado aos folhelhos pretos e contêm as mesmas lentes calcárias. A essa fácies é aqui proposta a designação fácies Tiaraju, indicando como área tipo a região a sul e a leste da estação Tiaraju, no município de São Gabriel. A segunda fácies, parcialmente sincrônica com a primeira, e que encerra a sedimentação Irati no Estado, é atípica da Formação Irati do resto da Bacia e pode ser descrita como folhelhos cinza-claros e cinza-escuros, às vezes com ritmitos na base, com laminação cruzada, com lentes calcárias de cor amarelo-palha. Em algumas áreas, como a Mina do Leão, os folhetos estão intercalados com siltitos e arenitos finos, de cor cinza, micáceos. A parte superior, a oeste de Pântano Grande, é cortada por veios verticalizados, espessura de 2 a 15 cm, preenchidos por sílica. Para esta fácies é proposta a designação fácies Valente e indicada como área-tipo a região a 5 quilômetros a norte do Passo do Valente, na estrada Bagé-Aceguá; 4 - O conteúdo fossilífero destas fácies da Formação Irati, no Rio Grande do Sul, é o mesmo; 5 - A Formação Estrada Nova também se apresenta com duas fácies litológicas bem distintas, sendo uma pelítica e outra arenosa. Em todas as regiões em que ambas ocorrem a arenosa situa-se no topo; 6 - O contato inferior da Formação Estrada Nova, com a Formação Irati, é marcado pelo aparecimento das cores vermelhas de alteração, que se intercalam com cores cinza-esverdeadas nos folhelhos e folhelhos sílticos. É considerado como topo da fácies inferior o aparecimento de arenitos muito finos em camadas lenticulares de pequena espessura que se alternam com lamitos vermelhos. Para a litofácies é aqui proposto o termo fácies Caveiras, sendo indicada como área tipo a região do Cerro das Caveiras no Município de Dom Pedrito; 7 - O contato superior da Formação Estrada Nova é com a Formação Rosário do Sul, sendo caracterizado pela ocorrência de arenitos médios, de coloração rosa, com estratificação cruzada planar ou acanalada, com conglomerados intraformacionais, ou de arenitos com estratificação ondulada. Este contato é, na maioria dos casos, erosivo sobre os sedimentos da Formação Estrada Nova, sendo aqui interpretado como discordante; 8 - O membro superior é caracterizado pela incidência de corpos lenticulares de arenitos muito finos e pela ocorrência de lentes calcárias com bordos irregulares, e de concreções calcárias elipsoidais de diâmetros de mais de dois metros. A este conjunto é aqui proposto o termo fácies Armada, sendo indicada como área tipo a região a leste do Rio Ibicuí da Armada, na estrada BR-293, no Município de Dom Pedrito; 9 - O conteúdo fossilífero da Formação Estrada Nova no Rio Grande do Sul, presentemente conhecido, não permite caracterizar qualquer das duas fácies.

Influência do tamanho da amostra na determinação da curva de retenção da água no solo

A curva de retenção da água no solo é um dos principais instrumentos para avaliar a qualidade física dos solos e possibilitar seu manejo adequado. Por meio da Teoria da Capilaridade vários equipamentos foram desenvolvidos para determinar a intensidade com que a água está retida ao solo, porém, pouco se tem dado atenção para verificar se os pressupostos para o real funcionamento da teoria estão sendo atendidos. Um aspecto refere-se ao tamanho da amostra utilizada para determinar a curva de retenção, de modo que haja continuidade dos feixes capilares na amostra e placa porosa. Desta forma, este trabalho propõe avaliar diferentes tamanhos de amostra indeformada para a determinação da curva de retenção. Para isso, coletaram-se amostras em anéis volumétricos cilíndricos de três tamanhos (altura) diferentes (T1 - 0,075 m; T2 - 0,05 m; T3 - 0,025 m;) e mesmo diâmetro interno (0,07 m), dos horizontes diagnósticos de um Latossolo e um Nitossolo em áreas experimentais da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq/USP), Piracicaba - SP. Realizou-se a caracterização física destes solos, por meio da análise granulométrica, densidade do solo, densidade de partículas, porosidade total e teor de carbono orgânico. As curvas foram determinadas para cada tamanho de amostra, utilizando-se o Funil de Haines, para as tensões 0,5, 1, 4, 6 e 10 kPa, e a Câmara de Pressão de Richards para 33, 100 e 500 kPa. As curvas de retenção foram ajustadas pelo modelo utilizado por van Genuchten. Estimadas as curvas, avaliou-se a distribuição de poros do solo das amostras, determinando-se a curva de frequência acumulada de poros em função do logaritmo do raio e, depois pela diferenciação das equações de ajuste das curvas de retenção, a curva diferencial de frequência acumulada de poros. Os resultados mostram que o Latossolo, por ter textura arenosa no horizonte estudado, não apresentou diferença significativa nas curvas de retenção para os tamanhos das amostras estudadas. Verificou-se pouca modificação na distribuição dos poros deste solo, que possui teor elevado das frações areia fina e muito fina, e desenvolveram papel importante para a retenção de água. O Nitossolo, por sua vez, apresentou diferença significativa da curva obtida pela amostra de menor tamanho (T3), havendo maior retenção de água com a diminuição do tamanho da amostra. Devido a sua textura muito argilosa, o arranjo estrutural deste solo foi diferenciado ao se utilizar as amostras maiores, com provável interrupção e descontinuidade dos feixes capilares. Consequentemente, houve também alteração na distribuição dos poros, com redução dos mesoporos e aumento dos microporos. Desta forma, pode-se concluir que o tamanho da amostra influenciou a curva de retenção da água devido à complexidade estrutural do solo, que provavelmente é diferente nas amostras maiores por causa da continuidade dos feixes capilares, principalmente no Nitossolo. Em outras palavras, quanto menor o tamanho da amostra há menor diferenciação no arranjo de poros, ou seja, maior proximidade da real condição do solo e, assim, uma interpretação da retenção de água \"mais correta\" por meio da Teoria da Capilaridade.

Age, pollen and spores of ODP Site 175-1082

The present-day condition of bipolar glaciation characterized by rapid and large climate fluctuations began at the end of the Pliocene with the intensification of the Northern Hemisphere continental glaciations. The global cooling steps of the late Pliocene have been documented in numerous studies of Ocean Drilling Program (ODP) sites from the Northern Hemisphere. However, the interactions between oceans and between land and ocean during these cooling steps are poorly known. In particular, data from the Southern Hemisphere are lacking. Therefore I investigated the pollen of ODP Site 1082 in the southeast Atlantic Ocean in order to obtain a high-resolution record of vegetation change in Namibia between 3.4 and 1.8 Ma. Four phases of vegetation development are inferred that are connected to global climate change. (1) Before 3 Ma, extensive, rather open grass-rich savannahs with mopane trees existed in Namibia, but the extension of desert and semidesert vegetation was still restricted. (2) Increase of winter rainfall dependent Renosterveld-like vegetation occurred between 3.1 and 2.2 Ma connected to strong advection of polar waters along the Namibian coast and a northward shift of the Polar Front Zone in the Southern Ocean. (3) Climatically induced fluctuations became stronger between 2.7 and 2.2 Ma and semiarid areas extended during glacial periods probably as the result of an increased pole-equator thermal gradient and consequently globally enhanced atmospheric circulation. (4) Aridification and climatic variability further increased after 2.2 Ma, when the Polar Front Zone migrated southward and the influence of Atlantic moisture brought by the westerlies to southern Africa declined. It is concluded that the positions of the frontal systems in the Southern Ocean which determine the locations of the high-pressure cells over the South Atlantic and the southern Indian Ocean have a strong influence on the climate of southern Africa in contrast to the climate of northwest and central Africa, which is dominated by the Saharan low-pressure cell.

Pollen analysis of surface sediments from the Gulf of Guinea and offshore NW-Africa

The areas of marine pollen deposition are related to the pollen source areas by aeolian and fluvial transport regimes, whereas wind transport is much more important than river transport. Pollen distribution patterns of Pinus, Artemisia, Chenopodiaceae-Amaranthaceae, and Asteraceae Tubuliflorae trace atmospheric transport by the northeast trades. Pollen transport by the African Easterly Jet is reflected in the pollen distribution patterns of Chenopodiaceae-Amaranthaceae, Asteraceae Tubuliflorae, and Mitracarpus. Grass pollen distribution registers the latitudinal extension of Sahel, savannas and dry open forests. Marine pollen distribution patterns of Combretaceae-Melastomataceae, Alchornea, and Elaeis reflect the extension of wooded grasslands and transitional forests. Pollen from the Guinean-Congolian/Zambezian forest and from the Sudanian/Guinean vegetation zones mark the northernmost extension of the tropical rain forest. Rhizophora pollen in marine sediments traces the distribution of mangrove swamps. Only near the continent, pollen of Rhizophora, Mitracarpus, Chenopodiaceae-Amaranthaceae, and pollen from the Sudanian and Guinean vegetation zones are transported by the Upwelling Under Current and the Equatorial Under Current, where those currents act as bottom currents. The distribution of pollen in marine sediments, reflecting the position of major climatic zones (desert, dry tropics, humid tropics), can be used in tracing climatic changes in the past.

Cliona minuscula, sp nov (Hadromerida : Clionaidae) and other bioeroding sponges that only contain tylostyles

A new bioeroding sponge belonging to the genus Cliona is described from the Australian Great Barrier Reef, Cliona minuscula, sp. nov. As the sponge lacked microscleres, comparison with existing clionaid species was difficult. We considered 15 other species of Cliona with only tylostyles: C. alderi, C. arenosa. C. caesia nov. comb., C. californiana, C. celata, C. delitrix, C. dissimilis, C. ecaudis, C. insidiosa, C. janitrix, C. kempi, C. laticavicola, C. macgeachii, C. millepunctata and C. peponaca. Characters of all species are presented in table-form to facilitate comparison during future studies. We listed additional species of Cliona that were not directly compared to the new species, because they were either invalid, insufficiently described, or they may not be obligate bioeroders. The form and dimensions of the megascleres of C. minuscula, sp. nov. indicated that it is distinct from all considered species. Its mean tylostyle dimensions were 225.3 mu m length, 4.5 mu m shaft width and 6.8 mu m tyle width, which is comparatively small. Because other morphological features were small as well ( erosion chambers, papillar diameter), this species was named C. minuscula. The species record for sponges of the genus Cliona reported from Australia is now 11.

Pollen distribution of sediment core MD96-2048 from the Western Indian Ocean

Glacial-interglacial fluctuations in the vegetation of South Africa might elucidate the climate system at the edge of the tropics between the Indian and Atlantic Oceans. However, vegetation records covering a full glacial cycle have only been published from the eastern South Atlantic. We present a pollen record of the marine core MD96-2048 retrieved by the Marion Dufresne from the Indian Ocean ~120 km south of the Limpopo River mouth. The sedimentation at the site is slow and continuous. The upper 6 m (spanning the past 342 Ka) have been analysed for pollen and spores at millennial resolution. The terrestrial pollen assemblages indicate that during interglacials, the vegetation of eastern South Africa and southern Mozambique largely consisted of evergreen and deciduous forests. During glacials open mountainous scrubland dominated. Montane forest with Podocarpus extended during humid periods was favoured by strong local insolation. Correlation with the sea surface temperature record of the same core indicates that the extension of mountainous scrubland primarily depends on sea surface temperatures of the Agulhas Current. Our record corroborates terrestrial evidence of the extension of open mountainous scrubland (including fynbos-like species of the high-altitude Grassland biome) for the last glacial as well as for other glacial periods of the past 300 Ka.

Avaliação da compactação do solo no crescimento inicial de espécies florestais da caatinga

Despite the importance of the study of roots, little is known about the negative effects of soil compaction in the development of the Caatinga forest species. In this sense, the objective was to evaluate the initial growth of Mimosa caesalpiniifolia, Tabebuia caraiba and Erythina velutina in soil under varying levels of compression. The experiment was conducted in a greenhouse located at the Academic Unit Specialized in Agricultural Sciences, UFRN. To perform the experiment, was used Oxisoil of sandy loam texture, from forest trial Area Agricultural School of Jundiaí (EAJ) of the municipality of Macaíba-RN, in an experimental unit consisting of three overlapping PVC rings, 10 cm in diameter and 25 cm in height, with a central ring which has undergone compression. The experimental design was a randomized block with six replications, being tested four levels of soil compaction (1.35; 1.45; 1.60 and 1.80 kg.dm-³), evaluating the following variables: diameter, height, number of leaves, dry weight of shoot and root system in each layer of the vessels. Overall, the species M. caesalpiniifolia, T. caraiba and E. velutina had initial growth favored by treatment consists of uncompressed soil. The M. caesalpiniifolia and T. caraiba species proved relatively resistant to compaction of the soil does not undergo any significant reduction in root growth density equal to or less than 1.60 kg.dm-³, whereas E. velutina proved susceptible effects of soil compaction, with significant changes in root growth under soil densities equal to or greater than 1.45 kg.dm-³. Increased soil compaction caused the impediment to the expansion of taproot inside the experimental units, promoting the accumulation of roots in the upper layers of the soil for the studied species. The subsoil physical impediment changed the initial aerial growth of M. caesalpiniifolia and E. velutina, but did not influence the growth of air T. caraiba seedlings the tested compression levels.

Age model and pollen analysis from site GIK16867 in the northern Angola Basin

Sporomorphs and dinoflagellate cysts from site GIK16867 in the northern Angola Basin record the vegetation history of the West African forest during the last 700 ka in relation to changes in salinity and productivity of the eastern Gulf of Guinea. During most cool and cold periods, the Afromontane forest, rather than the open grass-rich dry forest, expanded to lower altitudes partly replacing the lowland rain forest of the borderlands east of the Gulf of Guinea. Except in Stage 3, when oceanic productivity was high during a period of decreased atmospheric circulation, high oceanic productivity is correlated to strong winds. The response of marine productivity in the course of a climatic cycle, however, is earlier than that of wind vigour and makes wind-stress-induced oceanic upwelling in the area less likely. Monsoon variation is well illustrated by the pollen record of increased lowland rain forest that is paired to the dinoflagellate cyst record of decreased salinity forced by increased precipitation and run-off.

Pollen analysis of sediment core GeoB1023-5

A high resolution marine pollen record from site GeoB1023, west of the northern Namib desert provides data on vegetation and climate change for the last 21 ka at an average resolution of 185 y. Pollen and spores are mainly delivered to the site by the Cunene river and by surface and mid-tropospheric wind systems. The main pollen source areas are located between 13°S and 21°S, which includes the northern Namib desert and semi-desert, the Angola-northern Namibian highland, and the north-western Kalahari. The pollen spectra reflect environmental changes in the region. The last glacial maximum (LGM) was characterised by colder and more arid conditions than at present, when a vegetation with temperate elements such as Asteroideae, Ericaceae, and Restionaceae grew north of 21°S. At 17.5 ka cal. B.P., an amelioration both in temperature and humidity terminated the LGM but, in the northern Kalahari, mean annual rainfall in the interval 17.5-14.4 ka cal. B.P. was probably 100-150 mm lower than at present (400-500 mm/y). The Late-glacial to early Holocene transition includes two arid periods, i.e. 14.4-12.5 and 10.9-9.3 ka cal. B.P. The last part of the former period may be correlated with the Younger Dryas. The warmest and most humid period in the Holocene occurred between 6.3 and 4.8 ka cal. B.P. During the last 2000 years, human impact, as reflected by indications of deforestation, enhanced burning and overgrazing, progressively intensified.

Pollen record of sediment core GeoB1008-3 from the Congo fan

Palynological investigation of the marine core, GeoB1008-3, from near the mouth of the Congo river (6°35.6'S/10°19.1'E), provides information about the changes in vegetation and climate in West Equatorial Africa during the last 190 ka. The pollen diagram is divided into zones 1-6 which are considered to correspond in time with the marine isotope stages 1-6. Oscillations in temperature and moisture are indicated during the cold stage 6. During stage 5, two cooler periods (5d and 5b) can be shown with an expansion of Podocarpus forests to lower elevations on the expense of lowland rain forest. Extended mangrove swamps existed along the coast in times of high sea level (stages 5 and 1).

Disponibilidade de fosforo no solo e estimativa de doses adequadas de adubacao fosfatada para o tomateiro no Submedio Sao Francisco.

Em Latossolo Vermelho-Amarelo textura arenosa, do submedio Sao Francisco, avaliou-se a dispnibilidade de fosforo no solo extraido pelos extratores de Mehlich e Bray 1 e estimaram-se niveis adequados de adubacao fosfatada para o tomateiro rasteiro (Lycopersicum esculentum Mill) no periodo de 1982 a 1983. Diferentes niveis de fosforo no solo foram criados atraves da adicao previa de quantidades crescentes de fosfato sob a forma de superfosfato triplo. Obtiveram-se correlacoes significativas dos teores de fosforo no solo com os niveis de fosfato aplicado e a produtividade da cultura. Os teores de P no solo obtidos pelos extratores de Mehlich e Bray 1 foram classificados, respectivamente, nos seguintes niveis: muito baixo, inferiores a 5 ppm e 7 ppm; baixo, de 5 ppm a 10 ppm e 7 ppm a 12 ppm; medio, de 11 ppm a 16 ppm e 13 ppm a 18 ppm; alto, de 17 ppm a 29 ppm e 19 ppm a 31 ppm; e muito alto, superiores a 19 ppm e 31ppm. As doses estimadas de fosforo a serem aplicadas ao solo em sulco para obter a produtividade otima esperada seriam: 120, 100, 70, 30 e 0 kg/ha de P2O5 para os niveis muito baixo, baixo, medio, alto e muito alto, respectivamente.

Avaliação da condutividade hidráulica em áreas de recarga do Aquífero Guarani-microbacia hidrográfica do Córrego Espraiado (SP).

A condutividade hidráulica do solo saturado (Ksat) constitui parâmetro de grande relevância nos estudos de vulnerabilidade natural e, por consequência, na avaliação de riscos ambientais. Quando se trata de áreas frágeis, como são as áreas de recarga de aquíferos sedimentares, a avaliação da condutividade hidráulica torna-se ainda mais importante. Para esse estudo, selecionou-se uma área de recarga direta do Aquífero Guarani, caracterizada pela microbacia do córrego Espraiado, localizada na região de Ribeirão Preto (SP). Os principais solos dessa microbacia são Latossolo Vermelho Distrófico psamítico (LVdq) e Neossolo Quartzarênico Órtico (RQo). Para a avaliação da condutividade hidráulica (Ksat) desses solos utilizou- se o método da coluna saturada, cujos valores foram correlacionados com os de textura e estrutura do solo, considerados os parâmetros diretamente relacionados à Ksat. As correlações foram diretas entre os valores de Ksat e os de textura arenosa (areia). Já para a estrutura do solo, essa correlação ocorreu de forma indireta, indicando menor influência desse parâmetro sobre a condutividade hidráulica do solo saturado.