Global Gene Expression Analysis during Sporulation of the Aquatic Fungus Blastocladiella emersonii

The Blastocladiella emersonii life cycle presents a number of drastic biochemical and morphological changes, mainly during two cell differentiation stages: germination and sporulation. To investigate the transcriptional changes taking place during the sporulation phase, which culminates with the production of the zoospores, motile cells responsible for the dispersal of the fungus, microarray experiments were performed. Among the 3,773 distinct genes investigated, a total of 1,207 were classified as differentially expressed, relative to time zero of sporulation, at at least one of the time points analyzed. These results indicate that accurate transcriptional control takes place during sporulation, as well as indicating the necessity for distinct molecular functions throughout this differentiation process. The main functional categories overrepresented among upregulated genes were those involving the microtubule, the cytoskeleton, signal transduction involving Ca(2+), and chromosome organization. On the other hand, protein biosynthesis, central carbon metabolism, and protein degradation were the most represented functional categories among downregulated genes. Gene expression changes were also analyzed in cells sporulating in the presence of subinhibitory concentrations of glucose or tryptophan. Data obtained revealed overexpression of microtubule and cytoskeleton transcripts in the presence of glucose, probably causing the shape and motility problems observed in the zoospores produced under this condition. In contrast, the presence of tryptophan during sporulation led to upregulation of genes involved in oxidative stress, proteolysis, and protein folding. These results indicate that distinct physiological pathways are involved in the inhibition of sporulation due to these two classes of nutrient sources.

Agrobacterium tumefasciens-mediated transformation of the aquatic fungus Blastocladiella emersonii

Agrobacterium tumefaciens is widely used for plant DNA transformation and more recently, has also been used to transform yeast, filamentous fungi and even human cells. Using this technique, we developed the first transformation protocol for the saprobic aquatic fungus Blastocladiella emersonii, a Blastocladiomycete localized at the base of fungal phylogenetic tree, which has been shown as a promising and interesting model of study of cellular function and differentiation. We constructed binary T-DNA vectors containing hygromycin phosphotransferase (hph) or enhanced green fluorescent protein (egfp) genes, under the control of Aspergillus nidulans trpC promoter and terminator sequences. 24 h of co-cultivation in induction medium (IM) agar plates, followed by transfer to PYG-agar plates containing cefotaxim to kill Agrobacterium tumefsciens and hygromycin to select transformants, resulted in growth and sporulation of resistant transformants. Genomic DNA from the pool o resistant zoospores were shown to contain T-DNA insertion as evidenced by PCR amplification of hph gene. Using a similar protocol we could also evidence the expression of enhanced green fluorescent protein (EGFP) in zoospores derived from transformed cells. This protocol can also open new perspectives for other non-transformable closely related fungi, like the Chytridiomycete class. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

INVASIVE AQUATIC INVASION: THE SPREAD OF VARIABLE LEAF MILFOIL IN MAINE

http://digitalcommons.colby.edu/atlasofmaine2009/1033/thumbnail.jpg

Invasive Aquatic Invasion: The Spread of Variable Leaf Milfoil in Maine

Variable leaf milfoil, Myriophyllum heterophyllum, has been present in Maine since 1970. We created an analysis area including seventeen infestation sites and all bodies of water within a forty mile buffer. We also eliminated all water locations with a size less than 7,101 km2, the size of the smallest infestation site, Shagg Pond. Within those specifications we randomly selected seventeen un-infested bodies of water and used them as our uncontaminated sample. We looked for relationships between presence and number of boat launches, and proximity to a populated area. Using the Mann-Whitney test, we compared the sample size of non-infested lakes to the infested lakes. We found there was no significant difference in all three variables on the infestation of variable leaf milfoil.

Development of a new analytical approach based on cellulose membrane and chelator for differentiation of labile and inert metal species in aquatic systems

A new procedure was developed in this study, based on a system equipped with a cellulose membrane and a tetraethylenepentamine hexaacetate chelator (MD-TEPHA) for in situ characterization of the lability of metal species in aquatic systems. To this end, the DM-TEPHA system was prepared by adding TEPHA chelator to cellulose bags pre-purified with 1.0 mol L-1 of HCl and NaOH solutions. After the MD-TEPHA system was sealed, it was examined in the laboratory to evaluate the influence of complexation time (0-24 h), pH (3.0, 4.0, 5.0, 6.0 and 7.0), metal ions (Cu, Cd, Fe, Mn and Ni) and concentration of organic matter (15, 30 and 60 mg L-1) on the relative lability of metal species by TEPHA chelator. The results showed that Fe and Cu metals were complexed more slowly by TEPHA chelator in the MD-TEPHA system than were Cd, Ni and Mn in all pH used. It was also found that the pH strongly influences the process of metal complexation by the MD-TEPHA system. At all the pH levels, Cd, Mn and Ni showed greater complexation with TEPHA chelator (recovery of about 95-75%) than did Cu and Fe metals. Time also affects the lability of metal species complexed by aquatic humic substances (AHS); while Cd, Ni and Mn showed a faster kinetics, reaching equilibrium after about 100 min, and Cu and Fe approached equilibrium after 400 min. Increasing the AHS concentration decreases the lability of metal species by shifting the equilibrium to AHS-metal complexes. Our results indicate that the system under study offers an interesting alternative that can be applied to in situ experiments for differentiation of labile and inert metal species in aquatic systems. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Direct determination of Cu, Cd, Ni and Pb in aquatic humic substances by graphite furnace atomic absorption spectrometry

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ecotoxicology of Nano-TiO2 An Evaluation of its Toxicity to Organisms of Aquatic Ecosystems

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Characterization of the Interactions between Endocrine Disruptors and Aquatic Humic Substances from Tropical Rivers

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of Urucu oil (Brazilian Amazon) on the biomass of the aquatic macrophyte Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (Pontederiaceae)

Os rios e lagos de várzea da província petrolífera de Urucu, na Amazônia Central, são amplamente colonizados por macrófitas aquáticas, que podem ser afetadas por acidentes durante a exploração e o transporte de petróleo. Entre as macrófitas, a espécie flutuante Eichhornia crassipes (aguapé) ocorre abundantemente na região; OBJETIVO: O objetivo desse estudo foi verificar o efeito de diferentes dosagens do petróleo de Urucu (0; 0,5; 1,5 e 3,0 L.m-2) na biomassa viva e morta de E. crassipes e em algumas características físicas e químicas da água; MÉTODOS: O experimento teve oitenta e quatro dias de duração. A cada sete dias foi determinada a biomassa (viva e morta) de E. crassipes e os valores de temperatura, pH, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido da água; RESULTADOS: A dosagem de 0,5 L.m-2 foi suficiente para causar mortalidade parcial (48%) em E. crassipes após trinta e cinco dias de exposição ao petróleo. A dosagem de 3,0 L.m-2 causou mortalidade total (100%) em E. crassipes em oitenta e quatro dias de exposição. A decomposição do petróleo e da biomassa morta de E. crassipes provocam a redução do oxigênio dissolvido e do pH, e aumento da condutividade elétrica e de fósforo total na água; CONCLUSÕES: Nós concluímos que um derramamento de petróleo pode provocar mortalidade total em uma população de uma espécie de macrófita, mas não em uma outra. Isto pode alterar a diversidade de espécies de macrófitas na região impactada. No caso de Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes, um derramamento de petróleo de Urucu pode favorecer E. crassipes, a espécie menos sensível ao petróleo.

Modeling of weeds interference periods in bean

Objetivou-se com este trabalho determinar o período de convivência anterior à interferência das plantas daninhas (PAI) e o período anterior ao dano no rendimento econômico (PADRE) na cultura do feijão, em diferentes espaçamentos (0,45 e 0,60 m) e densidade de plantas (10 e 15 plantas m-1). Os tratamentos foram constituídos de períodos de convivência entre a cultura e as plantas daninhas (0 a 10, 0 a 20, 0 a 30, 0 a 40, 0 a 50, 0 a 60, 0 a 70 e 0 a 80 dias), mais uma testemunha sem convívio com as plantas daninhas. Adotou-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Os períodos anteriores à interferência (PAI) da cultura foram de 23, 27, 13 e 19 dias após emergência, e os períodos anteriores ao dano no rendimento econômico (PADRE), de 10, 9, 8 e 8 dias, para os tratamentos com espaçamento de 0,45 m e densidades de semeadura de 10 e 15 plantas m-1 e para aqueles com espaçamento de 0,60 m e densidades de semeadura de 10 e 15 plantas m-1, respectivamente, o que reduziu a produtividade de grãos em 63, 50, 42 e 57%, respectivamente, com a presença das plantas daninhas durante todo o ciclo do feijoeiro.

The breathing pattern and the ventilatory response to aquatic and aerial hypoxia and hypercarbia in the frog Pipa carvalhoi

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Monitoramento de problemas com plantas aquáticas e caracterização da qualidade de água e sedimento na UHE Mogi-Guaçu

Este trabalho foi realizado na UHE Mogi-Guaçu, pertencente à AES Tietê S.A. Levantamento de plantas aquáticas e amostragem de água e sedimento foram realizados em julho de 2001 (estação seca), novembro de 2001 (início da estação chuvosa) e março de 2002 (final da estação chuvosa). Foram feitas 846 análises de água e 516 de sedimento, avaliando-se 47 características da água e 41 do sedimento. Espécies marginais e flutuantes foram as principais infestantes do reservatório, merecendo destaque as espécies Brachiaria subquadripara, Eichornia crassipes, Polygonum lapathifolium, Panicum rivulare, Salvinia auriculata e Pistia stratiotes. A turbidez e conseqüente baixa transmissão de luz pela coluna d'água impossibilitaram o desenvolvimento de plantas submersas. Teores de fósforo e nitrogênio encontrados tanto na água quanto no sedimento mostraram-se suficientes para suportar o crescimento de plantas aquáticas. A ocorrência de plantas marginais e flutuantes estava associada ao intenso processo de sedimentação observado no reservatório.

Aquatic weed automatic classification using machine learning techniques

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Spray deposition on weeds of common bean crops

A.C.P. Rodrigues-Costa, D. Martins, N.V. Costa, and M.R.R. Pereira. 2011. Spray deposition on weeds of common bean crops. Cien. Inv. Agr. 38(3): 357-365. Weed control failure in common bean (Phaseolus vulgaris L.) production may be related to inappropriate herbicide application techniques. The purpose of this study, therefore, was to evaluate the amount of spray solution deposition that occurred on the weeds, Bidens pilosa L. and Brachiaria plantaginea (Link) Hitch., both within and between rows of common beans. The research was arranged in a randomized block design with four replications. The following 6 spray nozzles were used: flat fan nozzles XR 110015 VS (150 L ha(-1)) and XR 11002 VS (200 L ha(-1)); cone nozzles TX VK 6 (150 L ha(-1)) and TX VK 8 (200 L ha(-1)); and twin flat fan nozzles TJ60 11002 VS (150 L ha(-1)) and TJ60 11002 VS (200 L ha-1). The results showed that the loss of the spray solution on the soil occurred mainly within the bean rows and with a high intensity when using a nozzle spraying 200 L ha(-1). At 30 days after sowing, the TX (150 L ha(-1)) nozzle was the only nozzle that promoted deposits of less than 210.0 mu L g(-1) of dry mass. The spray nozzles showed a good performance in the deposition of the spray solution on the weeds that occurred both within and between the rows. However, for both species there was great variation in individual deposits depending on their location in relationship to the plants.

Sensibilidade de diferentes acessos de Egeria najas e Egeria densa aos herbicidas diquat e fluridone

O surgimento de novos genótipos de plantas daninhas aquáticas pertencentes ao gênero Egeria motivou a realização deste estudo, o qual teve como objetivo avaliar o comportamento de diferentes acessos das espécies de E. densa e E. najas em relação ao tratamento com os herbicidas diquat e fluridone. Foram avaliados acessos de diferentes biótipos de E. densa provindos dos reservatórios de Jupiá, Nova Avanhandava, Promissão e Salto Grande e de E. najas oriundos de Jupiá, Três Irmãos, Ilha Solteira e Ibitinga. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado com cinco repetições. Os tratamentos e concentrações utilizados no estudo com E. densa e E. najas foram: diquat (Reward 240 g L-1) a 0,5 e 1,0 mg L-1 com reaplicação aos 12 dias após a primeira aplicação, e a concentração de fluridone mantida entre 3 e 20 mg L-1, além de uma testemunha sem aplicação de herbicidas. As duas espécies foram controladas de forma eficiente pelo herbicida diquat com uma ou duas aplicações, sendo ambas as concentrações eficientes, porém observaram-se respostas diferenciadas dos acessos estudados às concentrações do herbicida. Para o herbicida fluridone, as espécies e acessos estudados comportaram-se também de forma diferenciada em relação à ação do herbicida, ocorrendo acessos desde mediana a altamente suscetíveis em ambas as espécies.