Modificações em atributos químicos de solo arenoso sob sistema plantio direto

O manejo do solo sem as operações de lavração e gradagem não incorpora os resíduos culturais, fertilizantes e corretivos, alterando a distribuição e disponibilidade dos nutrientes. Este trabalho teve por objetivo avaliar as modificações químicas decorrentes da adoção do sistema plantio direto (SPD) comparativamente ao cultivo convencional (SCC) e ao campo nativo (CN). Em 1995, coletaram-se amostras de um Podzólico Vermelho-Amarelo textura arenosa/argilosa, em quatro profundidades (0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm), num experimento instalado, em 1989, na Universidade Federal de Santa Maria (RS). Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições. Determinaram-se o ponto de efeito salino nulo (PESN), as cargas permanentes, as substâncias húmicas, o pH em água, Al e Ca + Mg trocáveis, H + Al, N total e mineral, K da solução do solo, trocável e não-trocável, e P disponível, total e orgânico. Calcularam-se a CTC efetiva e a pH 7,0, a saturação por Al e por bases e a percentagem de P orgânico. Não houve variação no PESN em decorrência dos diferentes sistemas de manejo do solo. A adoção do SPD aumentou o teor de carbono orgânico, de ácidos fúlvicos e húmicos, CTC, disponibilidade de P e K e acidez potencial, especialmente na camada de 0-5 cm, comparativamente ao SCC.

Analyses of six homologous proteins of Protochlamydia amoebophila UWE25 encoded by large GC-rich genes (lgr): a model of evolution and concatenation of leucine-rich repeats.

BACKGROUND: Along the chromosome of the obligate intracellular bacteria Protochlamydia amoebophila UWE25, we recently described a genomic island Pam100G. It contains a tra unit likely involved in conjugative DNA transfer and lgrE, a 5.6-kb gene similar to five others of P. amoebophila: lgrA to lgrD, lgrF. We describe here the structure, regulation and evolution of these proteins termed LGRs since encoded by "Large G+C-Rich" genes. RESULTS: No homologs to the whole protein sequence of LGRs were found in other organisms. Phylogenetic analyses suggest that serial duplications producing the six LGRs occurred relatively recently and nucleotide usage analyses show that lgrB, lgrE and lgrF were relocated on the chromosome. The C-terminal part of LGRs is homologous to Leucine-Rich Repeats domains (LRRs). Defined by a cumulative alignment score, the 5 to 18 concatenated octacosapeptidic (28-meric) LRRs of LGRs present all a predicted alpha-helix conformation. Their closest homologs are the 28-residue RI-like LRRs of mammalian NODs and the 24-meres of some Ralstonia and Legionella proteins. Interestingly, lgrE, which is present on Pam100G like the tra operon, exhibits Pfam domains related to DNA metabolism. CONCLUSION: Comparison of the LRRs, enable us to propose a parsimonious evolutionary scenario of these domains driven by adjacent concatenations of LRRs. Our model established on bacterial LRRs can be challenged in eucaryotic proteins carrying less conserved LRRs, such as NOD proteins and Toll-like receptors.

Influência da crosta superficial nas taxas de infiltração de água medidas com simulador de chuva e anéis concêntricos

A taxa de infiltração de água no solo, conjuntamente com a taxa de chuva, determina a taxa de enxurrada, constituindo medida importante para a previsão de erosão e estudos de conservação do solo. Pode-se medir a taxa de infiltração por meio de um infiltrômetro de cilindros concêntricos (CC) ou de um simulador de chuva (SC). A utilização do CC requer menos trabalho do que o SC, mas os resultados obtidos com o CC comumente estão em desacordo com as taxas de infiltração que ocorrem em situações de chuva natural, possivelmente por causa da formação de uma crosta superficial sob chuva. A formação dessa crosta procede tanto de fatores independentes do manejo do solo, como a intensidade da chuva e a textura do solo, quanto de fatores dependentes do manejo, principalmente a resistência ao cisalhamento e a cobertura vegetal. Em situações favoráveis à ocorrência de formação de crosta, espera-se que taxas de infiltração medidas com o CC superestimem as taxas reais durante uma chuva. Para verificar a correlação entre o manejo do solo e a razão das taxas de infiltração obtidas com CC e SC, essas taxas foram medidas por ambos os métodos em dois Podzólicos (Ultissolos) da região sul do Brasil. Os tratamentos diferiram com a cobertura vegetal e com a existência de crosta superficial. Medidas da taxa de infiltração com SC foram realizadas com um simulador de chuva com bicos aspersores Veejet 80100, em parcelas de 3,5 x 11,0 m, gerando chuva de intensidade de 64,2 mm h-1, durante 100 a 150 minutos. As parcelas foram delimitadas com chapas de metal e a enxurrada foi coletada no lado inferior por três segundos a cada três minutos. O CC consistiu de dois cilindros (diâmetros de 0,30 e 0,60 m), cravados no solo até 0,10 m pouco antes da determinação com o SC. A área dentro dos anéis foi inundada e as taxas de infiltração foram registradas dentro do anel interior, em intervalos de tempo regulares, com três repetições por parcela. Os resultados mostraram que a taxa de infiltração final, quando medida com o CC, foi de cinco a 10 vezes superior à medida com o SC. Medidas da taxa de infiltração com o CC diferiram menos das do SC, quando uma cobertura do solo estava presente. Taxas instantâneas de infiltração diferiram menos quando a crosta preexistente foi removida anterior aos testes. Esses resultados mostram que as taxas de infiltração determinadas pelo CC e SC não podem ser utilizadas em estudos de conservação do solo sem correção e que essa correção deve considerar as condições de manejo, especialmente aquelas relacionadas com a existência e formação de crosta superficial e com a presença de cobertura vegetal.

Induction of potent antitumor CTL responses by recombinant vaccinia encoding a melan-A peptide analogue.

There is considerable interest in the development of vaccination strategies that would elicit strong tumor-specific CTL responses in cancer patients. One strategy consists of using recombinant viruses encoding amino acid sequences corresponding to natural CTL-defined peptide from tumor Ags as immunogens. However, studies with synthetic tumor antigenic peptides have demonstrated that introduction of single amino acid substitutions may dramatically increase their immunogenicity. In this study we have used a well-defined human melanoma tumor Ag system to test the possibility of translating the immunological potency of synthetic tumor antigenic peptide analogues into recombinant vaccinia viruses carrying constructs with the appropriate nucleotide substitutions. Our results indicate that the use of a mutated minigene construct directing the expression of a modified melanoma tumor Ag leads to improved Ag recognition and, more importantly, to enhanced immunogenicity. Thus, recombinant vaccinia viruses containing mutated minigene sequences may lead to new strategies for the induction of strong tumor-specific CTL responses in cancer patients.

Integration of genome-wide association studies with biological knowledge identifies six novel genes related to kidney function.

In conducting genome-wide association studies (GWAS), analytical approaches leveraging biological information may further understanding of the pathophysiology of clinical traits. To discover novel associations with estimated glomerular filtration rate (eGFR), a measure of kidney function, we developed a strategy for integrating prior biological knowledge into the existing GWAS data for eGFR from the CKDGen Consortium. Our strategy focuses on single nucleotide polymorphism (SNPs) in genes that are connected by functional evidence, determined by literature mining and gene ontology (GO) hierarchies, to genes near previously validated eGFR associations. It then requires association thresholds consistent with multiple testing, and finally evaluates novel candidates by independent replication. Among the samples of European ancestry, we identified a genome-wide significant SNP in FBXL20 (P = 5.6 × 10(-9)) in meta-analysis of all available data, and additional SNPs at the INHBC, LRP2, PLEKHA1, SLC3A2 and SLC7A6 genes meeting multiple-testing corrected significance for replication and overall P-values of 4.5 × 10(-4)-2.2 × 10(-7). Neither the novel PLEKHA1 nor FBXL20 associations, both further supported by association with eGFR among African Americans and with transcript abundance, would have been implicated by eGFR candidate gene approaches. LRP2, encoding the megalin receptor, was identified through connection with the previously known eGFR gene DAB2 and extends understanding of the megalin system in kidney function. These findings highlight integration of existing genome-wide association data with independent biological knowledge to uncover novel candidate eGFR associations, including candidates lacking known connections to kidney-specific pathways. The strategy may also be applicable to other clinical phenotypes, although more testing will be needed to assess its potential for discovery in general.

Gene-Age Interactions in Blood Pressure Regulation: A Large-Scale Investigation with the CHARGE, Global BPgen, and ICBP Consortia.

Although age-dependent effects on blood pressure (BP) have been reported, they have not been systematically investigated in large-scale genome-wide association studies (GWASs). We leveraged the infrastructure of three well-established consortia (CHARGE, GBPgen, and ICBP) and a nonstandard approach (age stratification and metaregression) to conduct a genome-wide search of common variants with age-dependent effects on systolic (SBP), diastolic (DBP), mean arterial (MAP), and pulse (PP) pressure. In a two-staged design using 99,241 individuals of European ancestry, we identified 20 genome-wide significant (p ≤ 5 × 10(-8)) loci by using joint tests of the SNP main effect and SNP-age interaction. Nine of the significant loci demonstrated nominal evidence of age-dependent effects on BP by tests of the interactions alone. Index SNPs in the EHBP1L1 (DBP and MAP), CASZ1 (SBP and MAP), and GOSR2 (PP) loci exhibited the largest age interactions, with opposite directions of effect in the young versus the old. The changes in the genetic effects over time were small but nonnegligible (up to 1.58 mm Hg over 60 years). The EHBP1L1 locus was discovered through gene-age interactions only in whites but had DBP main effects replicated (p = 8.3 × 10(-4)) in 8,682 Asians from Singapore, indicating potential interethnic heterogeneity. A secondary analysis revealed 22 loci with evidence of age-specific effects (e.g., only in 20 to 29-year-olds). Age can be used to select samples with larger genetic effect sizes and more homogenous phenotypes, which may increase statistical power. Age-dependent effects identified through novel statistical approaches can provide insight into the biology and temporal regulation underlying BP associations.

Produção e estado nutricional do milho em cultivo intercalar com adubos verdes

A utilização da adubação verde para estabelecer a diversidade e o equilíbrio do sistema de produção é um dos paradigmas da agricultura moderna. Com o objetivo de avaliar a produção e o estado nutricional da cultura de milho sob cultivo intercalar com adubos verdes, foi realizado, entre 1995 e 1997, um experimento em campo, em Piracicaba (SP), em um Litossolo Vermelho eutrófico. O milho foi semeado no espaçamento de 0,90m nas entrelinhas, perfazendo aproximadamente 50.000plantas por hectare. Os tratamentos constaram de uma testemunha, sem cultivo intercalar, e quatro espécies de adubos verdes: mucuna anã (Mucuna deeringiana (Bort.) Merr), guandu anão (Cajanus cajan (L.) Millsp), crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC.), semeados sem adubação, no meio da entrelinha, distante 45cm da linha do milho, em duas épocas: simultânea à semeadura do milho e 30dias após. O solo, no primeiro ano, foi preparado sob sistema convencional e, no segundo, cultivaram-se as culturas sob semeadura direta. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições. O estado nutricional e a produção de grãos do milho apresentaram melhores resultados no cultivo consorciado com feijão-de-porco. Os efeitos positivos desta espécie na produtividade de grãos de milho foram mais acentuados no segundo ano de adoção do cultivo consorciado, quando o sistema de manejo do solo foi semeadura direta. A semeadura dos adubos verdes simultânea ao milho foi o manejo mais recomendável, por não prejudicar o desenvolvimento do milho e reduzir a operação pós-plantio.

Influência da mistura de sulfato de amônio com uréia sobre a volatilização de nitrogênio amoniacal

Com o objetivo de avaliar a influência da mistura de sulfato de amônio com uréia sobre a volatilização de nitrogênio amoniacal (N-NH3), realizou-se um experimento em laboratório climatizado do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas (ESALQ/USP). Em um delineamento inteiramente casualizado, foram utilizados cinco tratamentos com cinco repetições. Cada tratamento foi obtido pela mistura de uréia (330 mg) com sulfato de amônio (0, 75, 150, 225 e 300 mg). As misturas de fertilizantes foram aplicadas na superfície do solo (Latossolo Vermelho distrófico, textura média/arenosa) contido em recipientes plásticos de 400 cm³. O N-NH3, volatilizado aos 3, 8, 15 e 23 dias da incubação, foi coletado em recipiente com ácido sulfúrico e indicador alaranjado de metila. Variáveis que influenciam a qualidade da mistura de fertilizantes, como higroscopicidade, granulometria e ângulo de repouso, também foram avaliadas. A volatilização do N-NH3 depende do pH do solo. A mistura de uréia (330 mg) com sulfato de amônio (300 mg) reduziu significativamente as perdas de N-NH3 sem afetar a qualidade da mistura em relação aos atributos físico-químicos avaliados, apresentando eficiência técnica e agronômica para o fim proposto.

Comportamento de diferentes fontes de silício no solo e na cultura do tomateiro

O objetivo deste trabalho foi estudar a ação do xisto, de duas escórias e de um termofosfato sobre a disponibilidade do Si no Argissolo Vermelho-Amarelo sob plasticultura com o tomateiro. Dois experimentos foram instalados em blocos casualizados com os seguintes tratamentos: testemunha, 6 t ha-1 de xisto, 6 t ha-1 de escória da Mannesman, 6 t ha-1 de escória da Dedini e 2,5 t ha-1 de termofosfato. As concentrações de Si (SiO2 total) nestes produtos foram: 530, 350, 273, 185 g kg-1, respectivamente, para o xisto, escória da Mannesman, Dedini e termofosfato. Os resultados indicaram que a escória da Mannesman foi o tratamento que apresentou maiores teores de Si no solo, extraídos com oxalato de amônio, e o xisto o tratamento com o menor teor. Todavia, avaliando a relação entre a quantidade de Si aplicada sobre o aumento de Si no solo, verifica-se que o termofosfato foi o tratamento que mais elevou o teor deste elemento. Os produtos aplicados forneceram Si para o tomateiro, mas não foram suficientes para aumentar a produtividade. Observou-se boa correlação entre os teores de Si na planta em relação ao Si extraído do solo com oxalato de amônio.

Volatilização de N-NH3 de fontes nitrogenadas em cana-de-açúcar colhida sem despalha a fogo

Com a colheita da cana sem queima, espessa camada de palha é depositada sobre o solo. A presença da palha modifica o agroecossistema, exigindo reformulação na tecnologia de manejo da cultura. Na adubação nitrogenada da cana-de-açúcar, a uréia é a fonte de N mais utilizada e, quando aplicada sobre a palha, apresenta elevadas taxas de perda de N-NH3 por volatilização. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência agronômica de fontes nitrogenadas em sistema de colheita de cana sem queima prévia por meio de medidas das perdas de nitrogênio por volatilização da amônia, da determinação da qualidade e produtividade da cultura. Este estudo foi desenvolvido a partir de um experimento de campo, realizado na região canavieira de Piracicaba (SP), com a terceira soca do cultivar SP 80-1842, cultivado em Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arenoso, colhido sem queima e mecanicamente. A dose de nitrogênio foi de 100 kg ha-1. Os tratamentos estudados foram: T0- testemunha, T1- uréia, T2- uran, T3- uréia + sulfato de amônio e T4- resíduo líquido enriquecido com N. Perdas por volatilização de amônia foram avaliadas por meio de coletores semi-abertos estáticos. Os tratamentos T1 e T3 apresentaram maiores perdas por volatilização de NH3 (36 e 35 %, respectivamente)e os tratamentos T2 e T4 apresentaram menores perdas (15 e 9 %, respectivamente). As soqueiras responderam em produtividade à adubação nitrogenada e às perdas ocorridas por volatilização de N-NH3.

Compressibilidade de um Latossolo Vermelho argiloso de acordo com a tensão de água no solo, uso e manejo

Uma das principais conseqüências do manejo inadequado do solo é a sua compactação, que leva à perda da sustentabilidade agrícola. O objetivo deste trabalho foi o de estudar o comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho argiloso, sob quatro tensões de água no solo, sob cerrado, sob plantio direto e cultivo convencional, utilizando-se o arado de discos, após duas décadas de uso. Amostras não deformadas foram utilizadas na caracterização da porosidade do solo e nos ensaios de compressão uniaxial. As pressões de preconsolidação e os índices de compressão foram obtidos das curvas de compressão do solo. A densidade do solo foi também avaliada. Amostras deformadas foram utilizadas nas análises físicas e químicas do solo. As tensões de água no solo dentro da faixa compreendida entre capacidade de campo e ponto de murcha permanente e os sistemas de uso e manejo influíram na intensidade de deformação do solo, sendo os valores mais elevados na capacidade de campo do solo (6 kPa) e no cerrado. Os valores de pressões que podem reduzir a porosidade do solo a níveis críticos ao crescimento de plantas variaram em todos os sistemas de manejo, mas apresentaram os menores valores para as condições mais úmidas, sendo função também da porosidade inicial do solo. Independentemente do sistema de manejo, tensão de água e profundidade do solo, os valores percentuais da redução do volume total de poros nas pressões que não provocam compactação adicional do solo (pressão de preconsolidação) foram praticamente constantes e, em geral, abaixo de 10 %.

Endothelin-1-induced spreading depression in rats is associated with a microarea of selective neuronal necrosis.

Two different theories of migraine aura exist: In the vascular theory of Wolff, intracerebral vasoconstriction causes migraine aura via energy deficiency, whereas in the neuronal theory of Leão and Morison, spreading depression (SD) initiates the aura. Recently, it has been shown that the cerebrovascular constrictor endothelin-1 (ET-1) elicits SD when applied to the cortical surface, a finding that could provide a bridge between the vascular and the neuronal theories of migraine aura. Several arguments support the notion that ET-1-induced SD results from local vasoconstriction, but definite proof is missing. If ET-1 induces SD via vasoconstriction/ischemia, then neuronal damage is likely to occur, contrasting with the fact that SD in the otherwise normal cortex is not associated with any lesion. To test this hypothesis, we have performed a comprehensive histologic study of the effects of ET-1 when applied topically to the cerebral cortex of halothane-anesthetized rats. Our assessment included histologic stainings and immunohistochemistry for glial fibrillary acidic protein, heat shock protein 70, and transferase dUTP nick-end labeling assay. During ET-1 application, we recorded (i) subarachnoid direct current (DC) electroencephalogram, (ii) local cerebral blood flow by laser-Doppler flowmetry, and (iii) changes of oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin by spectroscopy. At an ET-1 concentration of 1 muM, at which only 6 of 12 animals generated SD, a microarea with selective neuronal death was found only in those animals demonstrating SD. In another five selected animals, which had not shown SD in response to ET-1, SD was triggered at a second cranial window by KCl and propagated from there to the window exposed to ET-1. This treatment also resulted in a microarea of neuronal damage. In contrast, SD invading from outside did not induce neuronal damage in the absence of ET-1 (n = 4) or in the presence of ET-1 if ET-1 was coapplied with BQ-123, an ET(A) receptor antagonist (n = 4). In conclusion, SD in presence of ET-1 induced a microarea of selective neuronal necrosis no matter where the SD originated. This effect of ET-1 appears to be mediated by the ET(A) receptor.

Caracterização química e físico-hídrica de um Latossolo Vermelho após vinte anos de manejo e cultivo do solo

O manejo e o cultivo alteram a estrutura do solo que, por sua vez, interfere em uma série de propriedades físico-hídricas na camada superficial. Este trabalho teve por objetivo avaliar parâmetros químicos e físico-hídricos com implicações na agregação do solo, além da macroporosidade e disponibilidade de água em um Latossolo Vermelho submetido à semeadura direta e ao preparo com arado de discos por 20 anos, tendo como testemunha o solo sob Cerrado nativo. A semeadura direta, pela ausência de revolvimento e tráfego de máquinas, foi o sistema que mais alterou a estrutura do solo, na profundidade de 0-5 cm. Entretanto, este aspecto não indicou restrição para cultivo, tendo sido observado, neste sistema, maior disponibilidade de água nessa profundidade, em relação aos sistemas arado de discos e Cerrado. A densidade do solo na semeadura direta, nas profundidades 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm, foi inferior ou igual àquela do arado de discos, possivelmente em razão do maior teor de carbono orgânico presente no solo e ausência de revolvimento. O valor de diâmetro médio geométrico dos agregados até à profundidade de 10 cm foi maior no Cerrado, seguido da semeadura direta e arado de discos, não tendo sido encontradas diferenças significativas a partir desta profundidade. Na profundidade de 20-30 cm, o sistema de preparo com arado de discos foi o que mais alterou a estrutura do Latossolo Vermelho, evidenciado pelo maior valor da densidade do solo, menor volume de macroporos e maior deslocamento, para baixo, da curva característica de água no solo na faixa de tensão entre 0 e 6 kPa e, para cima, entre 6 e 100 kPa.

Enrichment of pathogenic alleles in the brittle cornea gene, ZNF469, in keratoconus.

Keratoconus, a common inherited ocular disorder resulting in progressive corneal thinning, is the leading indication for corneal transplantation in the developed world. Genome-wide association studies have identified common SNPs 100 kb upstream of ZNF469 strongly associated with corneal thickness. Homozygous mutations in ZNF469 and PR domain-containing protein 5 (PRDM5) genes result in brittle cornea syndrome (BCS) Types 1 and 2, respectively. BCS is an autosomal recessive generalized connective tissue disorder associated with extreme corneal thinning and a high risk of corneal rupture. Some individuals with heterozygous PRDM5 mutations demonstrate a carrier ocular phenotype, which includes a mildly reduced corneal thickness, keratoconus and blue sclera. We hypothesized that heterozygous variants in PRDM5 and ZNF469 predispose to the development of isolated keratoconus. We found a significant enrichment of potentially pathologic heterozygous alleles in ZNF469 associated with the development of keratoconus (P = 0.00102) resulting in a relative risk of 12.0. This enrichment of rare potentially pathogenic alleles in ZNF469 in 12.5% of keratoconus patients represents a significant mutational load and highlights ZNF469 as the most significant genetic factor responsible for keratoconus identified to date.

Phytochrome-mediated inhibition of shade avoidance involves degradation of growth-promoting bHLH transcription factors

Plant growth and development are particularly sensitive to changes in the light environment and especially to vegetational shading. The shade-avoidance response is mainly controlled by the phytochrome photoreceptors. In Arabidopsis, recent studies have identified several related bHLH class transcription factors (PIF, for phytochrome-interacting factors) as important components in phytochrome signaling. In addition to a related bHLH domain, most of the PIFs contain an active phytochrome binding (APB) domain that mediates their interaction with light-activated phytochrome B (phyB). Here we show that PIF4 and PIF5 act early in the phytochrome signaling pathways to promote the shade-avoidance response. PIF4 and PIF5 accumulate to high levels in the dark, are selectively degraded in response to red light, and remain at high levels under shade-mimicking conditions. Degradation of these transcription factors is preceded by phosphorylation, requires the APB domain and is sensitive to inhibitors of the proteasome, suggesting that PIF4 and PIF5 are degraded upon interaction with light-activated phyB. Our data suggest that, in dense vegetation, which is rich in far-red light, shade avoidance is triggered, at least partially, as a consequence of reduced phytochrome-mediated degradation of transcription factors such as PIF4 and PIF5. Consistent with this idea, the constitutive shade-avoidance phenotype of phyB mutants partially reverts in the absence of PIF4 and PIF5