957 resultados para Sporangia germination
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Tree-ring analysis of subfossil Pinus sylvestris L., from nine new peatland sites located beyond the species’ current northern limit in Scotland, established a regional chronology called WRATH-9. The chronology has been provisionally dated against Irish pine chronologies and provides the first annual resolution picture of Scots pine expansion from c. 3200 bc and subsequent demise from c. 3000 bc. Pine germination and growth is suggested to be associated with a widespread fall in bog water-tables that indicates a regional climatic control. Bog pines progressively declined in number, rather than died out in a single event, reflecting their growth in a marginal habitat, close to a critical ecological threshold. The use of tree-ring sequences from in situ bog pine macrofossils provides a higher resolution insight into past conditions than possible with existing radiocarbon and pollen-based chronologies.
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The filamentous brown alga Ectocarpus has a complex life cycle, involving alternation between independent and morphologically distinct sporophyte and gametophyte generations. In addition to this basic haploid–diploid life cycle, gametes can germinate parthenogenetically to produce parthenosporophytes. This article addresses the question of how parthenosporophytes, which are derived from a haploid progenitor cell, are able to produce meiospores in unilocular sporangia, a process that normally involves a reductive meiotic division.
We used flow cytometry, multiphoton imaging, culture studies and a bioinformatics survey of the recently sequenced Ectocarpus genome to describe its life cycle under laboratory conditions and the nuclear DNA changes which accompany key developmental transitions.
Endoreduplication occurs during the first cell cycle in about one-third of parthenosporophytes. The production of meiospores by these diploid parthenosporophytes involves a meiotic division similar to that observed in zygote-derived sporophytes. By contrast, meiospore production in parthenosporophytes that fail to endoreduplicate occurs via a nonreductive apomeiotic event.
Our results highlight Ectocarpus’s reproductive and developmental plasticity and are consistent with previous work showing that its life cycle transitions are controlled by genetic mechanisms and are independent of ploidy.
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A population of Gelidium latifolium (Greville) Bornet et Thuret (Rhodophyta) from Portstewart, County Antrim, Northern Ireland, was dominated by tetrasporophytes. When grown in culture, excised tips from 10 non-reproductive individuals all formed tetrasporangial branches. Chromosome counts in mitotic nuclei of vegetative cells from cultured tetrasporophytic apices were 58 +/- 4 chromosomes. In nuclei of dividing tetrasporocytes there were 29 +/- 2 larger bodies that were interpreted as paired meiotic chromosomes. Field-collected tetrasporophytes from Islandmagee. County Antrim. also showed approximately 29 pairs of chromosomes during meiosis in tetrasporocytes, This is the first report of meiosis in G. latifolium and the first direct demonstration of meiosis in this commercially important genus. In germinating tetraspores, the haploid nucleus initially divided prior to or during formation of the germination tube. The two daughter nuclei then underwent synchronous mitoses to form four haploid nuclei (n = 29 +/- 2), only one of which entered the germination tube. The sporeling survival rate was low, and few plants grew to maturity. The largest of these was diploid, with 55-58 chromosomes, and formed spermatangia after 14 months in culture. Other plants, which were abnormally bushy and densely branched, failed to reproduce. Since the most vigorous individual (and possibly also the other survivors) had apparently diploidized spontaneously during development, it is possible that the lack of gametophytes in the local G. latifolium population results from poor viability of haploid sporelings.
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A significant cold event, deduced from the Greenland ice cores, took place between 8200 and 8000 cal. BP. Modeling of the event suggests that higher northern latitudes would have also experienced considerable decreases in precipitation and that Ireland would have witnessed one of the greatest depressions. However, no well-dated proxy record exists from the British Isles to test the model results. Here we present independent evidence for a phase of major pine recruitment on Irish bogs at around 8150 cal. BP. Dendrochronological dating of subfossil trees from three sites reveal synchronicity in germination across the region, indicative of a regional forcing, and allows for high-precision radiocarbon based dating. The inner-rings of 40% of all samples from the north of Ireland dating to the period 8500-7500 cal. BP fall within a 25-yr window. The concurrent colonization of pine on peatland is interpreted as drier conditions in the region and provides the first substantive proxy data in support of a significant hydrological change in the north of Ireland accompanying the 8.2 ka event. The dating uncertainties associated with the Irish pine record and the Greenland Ice Core Chronology 2005 (GICC05) do not allow for any overlap between the two. Our results indicate that the discrepancy could be an artifact of dating inaccuracy, and support a similar claim by Lohne et al. (2013) for the Younger Dryas boundaries. If real, this asynchrony will most likely have affected interpretations of previous proxy alignments.
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Rice (Oryza sativa) cultivar Azucena--belonging to the Japonica subspecies--exudes high strigolactone (SL) levels and induces high germination of the root parasitic plant Striga hermonthica. Consistent with the fact that SLs also inhibit shoot branching, Azucena is a low-tillering variety. In contrast, Bala, an Indica cultivar, is a low-SL producer, stimulates less Striga germination, and is highly tillered. Using a Bala × Azucena F6 population, a major quantitative trait loci--qSLB1.1--for the exudation of SL, tillering, and induction of Striga germination was detected on chromosome 1. Sequence analysis of the corresponding locus revealed a rearrangement of a 51- to 59-kbp stretch between 28.9 and 29 Mbp in the Bala genome, resulting in the deletion of two cytochrome P450 genes--SLB1 and SLB2--with high homology to the Arabidopsis SL biosynthesis gene, MAX1. Both rice genes rescue the Arabidopsis max1-1 highly branched mutant phenotype and increase the production of the SL, ent-2'-epi-5-deoxystrigol, when overexpressed in Bala. Furthermore, analysis of this region in 367 cultivars of the publicly available Rice Diversity Panel population shows that the rearrangement at this locus is a recurrent natural trait associated with the Indica/Japonica divide in rice.
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A significant cold event, derived from the Greenland ice cores, took place between 8200 and 8000 cal. BP. Modeling of the event suggests that higher northern latitudes would have experienced considerable decreases in precipitation and that Ireland would have witnessed one of the greatest depressions. However, no well-dated proxy record exists from the British Isles to test the model results. Here we present independent evidence for a phase of major pine recruitment on Irish bogs at around 8150 cal. BP. Dendrochronological dating of subfossil trees from three sites reveal synchronicity in germination across the region, indicative of a regional forcing, and allows for high-precision radiocarbon based dates. The inner-rings of 40% of all samples from the north of Ireland dating to the period 8,500-7,500 cal. BP fall within a 25-year window. The concurrent colonization of pine on peatland is interpreted as drier conditions in the region and provide the first substantive proxy data in support of a significant hydrological change in the north of Ireland accompanying the 8.2 ka event. Our results also indicate that the apparent temporal asynchrony between anomalies in proxy records at the time could be a result of differences in dating methods.
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A pivotal cold event, deduced from the Greenland ice cores, took place between 8200 and 8000 cal. BP. Modelling of this climatic episode suggests that higher northern latitudes would have also experienced substantial reduction in rainfall and that Ireland would have observed a notable decline. No well-dated proxy record exists from the British Isles to test the model results. We present significant independent data for a phase of increased Scots pine initiation on Irish bogs at around 8150 cal. BP. Dendrochronological dating of sub-fossil Scots pine trees from three locations reveals synchronicity in germination across the area, indicative of a regional forcing, and allows for high-precision radiocarbon based dates. The starting rings of 40% of all samples from the north of Ireland dating to the period 8500-7500 cal. BP fall within a period of 25 years. The present colonisation model of Scots pine on peatland is interpreted as increasing drier conditions in the region and provides the first meaningful proxy data in support of a significant hydrological change in the north of Ireland accompanying the 8.2 ka event. The dating uncertainties associated with the Irish Scots pine record and the Greenland Ice Core Chronology 2005 (GICC05) do not allow for any overlap between the two. The results indicate that the discrepancy could be a result of dating inaccuracy that could have affected analysis of prior proxy alignments.
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The entomopathogenic fungi Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae and Paecilomyces farinosus were cultured on solid agar media containing different carbohydrate components (glycerol, glucose, trehalose or starch) at concentrations of ≤ 142.7 g added carbon 1-1 for 30 d at 25°C. The water activity (a(w)) of the media ranged from 0.925 to 0.998. Growth of M. anisopliae and P. farinosus was stimulated between 0.975 and 0.995 a(w) on glucose media and that of P. farinosus at 0. 975 a(w) on glycerol media. At < 0.970 a(w), growth of each fungal species was significantly reduced (P < 0.05). Polyhydroxy alcohols (polyols) and trehalose were extracted from conidia produced on different media and quantified using HPLC. Total polyol content of conidia produced on glucose media varied between 5.2 and 52.2 mg g-1 for B. bassiana, 77.3 and 90.3 mg g-1 for M. anisopliae, and 26.7 and 76.1 mg g-1 for P. farinosus. The amounts of specific polyols in conidia varied significantly from media of different glucose concentrations. Mannitol was the predominant polyol in conidia of all three species, with conidia of M. anisopliae, for example, containing as much as 75.2 mg mannitol g-1 when cultured on glucose media. The amount of the lower molecular mass polyols glycerol and erythritol was greater in conidia produced on glucose media with > 50.0 g added carbon 1-1 than that in conidia produced at lower glucose concentrations. Conidia contained between 10.8 and 20.8 mg glycerol plus erythritol g-1 on glucose media with 142.7 g added carbon 1-1, depending on species. Conversely, conidia of B. bassiana and P. farinosus contained maximum amounts of trehalose ( ≤ 23.5 mg g-1) when produced on glucose media with < 50.0 g added carbon l-1, and trehalose content was considerably less at higher glucose concentrations. There were accumulations of glycerol and erythritol in conidia of all three species when grown on glycerol media with > 25.0 g added carbon 1-1; conidia of B. bassiana contained up to 154.0 mg glycerol plus erythritol g-1. hen B. bassiana and P. farinosus were grown on trehalose media, conidia contained up to 222.1 mg trehalose g-1. By contrast, conidia of M. anisopliae contained < 17.0 mg trehalose g-1 under all conditions tested. The water availability of solutions of different polyols is discussed in relation to their potential to act in osmotic adjustment during germination. The ability to manipulate polyol and trehalose content of fungal propagules may be critical in enhancing the storage life and efficacy of biological control agents.
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Heritable variation in plant secondary compounds in dominant species has been hypothesised to effect ecosystem function and the structure of associated assemblages of plants, microbes and animals. The functioning of this extended phenotype in relation to the understorey vegetation composition was tested within a boreal forest system dominated by Pinus sylvestris which contains a range of monoterpenes, the composition of which is largely under genetic control. A variance partitioning approach was adopted to identify the relative importance of tree chemistry, environment, spatial location and tree architecture in controlling the distribution of species in the ground flora under individual trees. The monoterpene composition of the pine needles appeared to contribute significantly to controlling understorey vegetation composition, but was less important than environmental factors, though similar to spatial factors. Thus there appears to be a link between variation in the chemical composition of the single, dominant tree species within this system and the pattern of occurrence and abundance in other species at the same trophic level.
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The Greenland Ice Core Chronology 2005 (GICC05) and the radiocarbon calibration curve (IntCal) are the foremost time scales used in paleoclimatic and paleoenvironmental studies of the most recent 10 k.y. Due to varying and often insufficient dating resolution, opportunities to test the synchrony of these two influential chronologies are rare. Here we present evidence for a phase of major pine recruitment on Irish bogs at ca. 8160 yr B.P. Dendrochronological dating of subfossil trees from three sites reveals synchronicity in germination across the study area, indicative of a regional forcing. The concurrent colonization of pine on peatland is interpreted in terms of drier surface conditions and provides the first substantive proxy data in support of a significant hydroclimatic change in the north of Ireland accompanying the 8.2 ka climate cooling event. The date of pine establishment does not overlap with the GICC05 age range for the event, and possible lags between responses are unlikely to explain the full difference. In light of recent studies highlighting a possible offset in GICC05 and IntCal dates, the Irish pine record supports the notion of ice core dates being too early during the period of study. If the suggested discrepancy in timing is an artifact of chronological error, it is likely to have affected interpretations of previous proxy comparisons and alignments.
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The role of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in arsenate resistance in arbuscular mycorrhizal associations is investigated here for two Glomus spp. isolated from the arsenate-resistant grass Holcus lanatus. Glomus mosseae and Glomus caledonium were isolated from H. lanatus growing on an arsenic-contaminated mine-spoil soil. The arsenate resistance of spores was compared with nonmine isolates using a germination assay. Short-term arsenate influx into roots and long-term plant accumulation of arsenic by plants were also investigated in uninfected arsenate resistant and nonresistant plants and in plants infected with mine and nonmine AMF. Mine AMF isolates were arsenate resistant compared with nonmine isolates. Resistant and nonresistant G. mosseae both suppressed high-affinity arsenate/phosphate transport into the roots of both resistant and nonresistant H. lanatus. Resistant AMF colonization of resistant H. lanatus growing in contaminated mine spoil reduced arsenate uptake by the host. We conclude that AMF have evolved arsenate resistance, and conferred enhanced resistance on H. lanatus.
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Questions - Are the germinable seed banks of upland heath and blanket bog reduced following wildfires? Are some species at particular risk? Do the impacts of wildfires on seed banks differ between heathlands and blanket bog?
Location - Northern Ireland, United Kingdom.
Methods - Vegetation surveys and seed bank sampling were conducted in 2012 at burned and unburned areas within six upland sites where large wildfires had occurred during spring 2011. Differences in seedling abundance, species richness and Jaccard similarity indices between burned and unburned areas were compared using GLMMs. Differences in the community composition were examined using pRDA.
Results - In total, 24 of the 51 species in the vegetation were detected in the germinable seed bank. Species richness and the abundance of seedlings other than Calluna vulgaris were lower in areas where wildfires had occurred. Species composition of both germinable seed banks and vegetation differed between burned and unburned areas within sites; with negative associations between burned areas and some key indicator species including Drosera rotundifolia, Eriophorum vaginatum, Empetrum nigrum, Narthecium ossifragum and Trichophorum germanicum. We did not find any evidence of significant interactions between burning and habitat, suggesting that wildfires had similar impacts on each species regardless of the habitat in which they occurred.
Conclusions - This study differs from other UK studies in that it examines impacts of wildfires at sites that have not been previously intensively managed by burning. In particular, we highlight potential impacts on N. ossifragum and D. rotundifolia, which are key components of the upland flora and, to our knowledge, were not present in previous UK studies.
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O cádmio (Cd) é um metal não essencial e é considerado um poluente prioritário pela comunidade europeia. Este metal atinge o ambiente no decurso de várias actividades antropogénicas e tende a concentrar-se nos solos e sedimentos, onde está potencialmente disponível para as plantas, sendo posteriormente transferido através da cadeia trófica. Neste contexto, o principal objectivo da presente dissertação foi o estudo dos efeitos da assimilação e da acumulação de Cd em plantas e as suas consequências para animais consumidores. Numa primeira fase, foram estudados os principais efeitos fisiológicos e genotóxicos do Cd em plantas. As plantas de alface (Lactuca sativa L.) expostas a Cd apresentaram um decréscimo na eficiência fotossintética, aumento de peroxidação lipídica e alterações significativas na actividade de enzimas de stress oxidativo. Estas alterações culminaram num decréscimo do crescimento da parte aérea no final da exposição. As respostas obtidas pelos parâmetros bioquímicos sugerem que estes poderão ser utilizados como eventuais biomarcadores em testes ecotoxicológicos com Cd em abordagens integrantes em conjunto com parâmetros clássicos. Os efeitos mutagénicos de Cd foram avaliados através da determinação da instabilidade de microsatélites (IM). Não foi observada IM, nem nas folhas nem nas raízes de plantas de alface com 5 semanas de idade expostas a 100 μM Cd durante 14 dias, no entanto observou-se IM em raízes de alface exposta a 10 μM Cd durante 28 dias desde a germinação. A idade da planta e a maior acumulação de Cd nas raízes poderão explicar os resultados obtidos. A clastogenicidade de Cd foi analisada em três espécies vegetais com diferentes capacidades de destoxificação e acumulação de metais através de citometria de fluxo. Foram detectadas alterações significativas nos parâmetros analisados em raízes alface, mas não nas espécies Thlaspi caerulescens J & C Presl e Thlaspi arvense L. Estes resultados sugerem que o stress provocado pelo Cd originou clastogenicidade como consequência da perda de porções de cromossomas, uma vez que o conteúdo de ADN nuclear diminuiu. A transferência trófica através da cadeia alimentar permanece muito pouco estudada em termos ecotoxicológicos. A distribuição subcellular de metais num organismo pode ser utilizada para compreender a transferência trófica de um metal na cadeia alimentar. Como tal, numa última parte é estudado de que modo a distribuição subcellular do Cd em plantas com perfis de acumulação de Cd distintos afecta a biodisponibilidade e transferência trófica de Cd para isópodes. A distribuição de Cd entre as 4 fracções subcelulares obtidas através de centrifugação diferencial revelou a existência de diferenças significativas entre as espécies de plantas. Estes resultados em conjunto com a avaliação directa da eficiência de assimilação (EA) de Cd individual de cada uma das quatro fracções subcelulares das plantas em estudo, resultou em informação de grande relevância para a explicação das diferenças observadas na EA de Cd por parte de isópodes alimentados com folhas de diferentes espécies de plantas. Com base nos resultados obtidos, o Cd ligado a proteínas estáveis à temperatura (e.g. metaloteoninas e fitoquelatinas) é o menos biodisponível, sendo assim o que menos contribuiu para a transferência trófica, enquanto que o Cd ligado a proteínas desnaturadas pela temperatura foi a fracção mais disponível para transferência trófica de Cd ao isópode. Estes resultados realçam a relevância ecológica da distribuição subcelular de Cd em plantas que tem influência directa na tranferência trófica deste metal para os consumidores e ainda o facto de que alterações na distribuição subcelular de Cd em plantas devido a diferentes mecanismos de destoxificação poderá ter um impacto directo na transferência trófica de Cd para o animal consumidor.
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Este trabalho teve como principal objectivo sugerir uma forma de processamento de sorgo adaptável à escala industrial que, sendo culturalmente aceite e sensível aos hábitos alimentares, aos factores sociais e às limitações económicas e tecnológicas das populações Africanas de consumo, pudesse dar origem a um produto alimentar seguro e enriquecido em termos nutricionais. Numa primeira fase, efectuou-se um estudo comparativo entre os efeitos promovidos por diferentes formas de processamento: cozimento em água, aquecimento em banho-maria, pipocagem, germinação, fermentação e altapressão. Foram ainda determinadas as condições óptimas de aplicação do processo germinativo e da tecnologia de alta-pressão. Verificou-se que a fermentação, a germinação e a alta-pressão permitem uma melhoria significativa da digestibilidade proteica da farinha de sorgo. A pipocagem conduziu a uma redução da extractibilidade das proteínas não promovendo, contudo, alterações na sua digestibilidade. Comparativamente ao cozimento em água, que promove uma diminuição acentuada na digestibilidade proteica, o cozimento em banho-maria promove uma diminuição ténue e significativamente inferior. Deste estudo comparativo, foi possível concluir que a extractibilidade das proteínas não está correlacionada com a sua digestibilidade e que a água exerce um papel fundamental na diminuição da digestibilidade proteica com o aquecimento. Numa segunda fase, pretendeu-se desenvolver um processo fermentativo que conduzisse a um produto de sorgo com características nutricionais incrementadas. Para tal, foram testadas daiferentes espécies de bactérias lácticas isoladas e conjugadas entre si. Foi ainda testada a adição de malte de sorgo previamente à fermentação e a adição de leveduras ao inóculo. Com este estudo, foi possível concluir que a fermentação do sorgo com um inóculo constituído por culturas puras de Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum e Streptococcus thermophilus permite a obtenção de uma preparação alimentar com características nutricionais melhoradas no que respeita ao balanço em aminoácidos essenciais, à digestibilidade da proteína e do amido e à viscosidade do produto final.
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O presente trabalho é constituído por uma revisão bibliográfica e uma série de estudos científicos experimentais visando a melhoria do conhecimento da ecologia de germinação e resposta ao estresse hídrico em arbustos autóctones. Estes estudos pretendem contribuir para o conhecimento da ecologia de espécies autóctones na fase de germinação e estabelecimento inicial das plântulas através da comparação da resposta de sementes de diferentes proveniências. Os primeiros três capítulos focam-se no estudo dos efeitos de pré-tratamentos na germinação de espécies arbustivas com diferentes estratégias de regeneração e dormência da semente, enquanto os dois últimos capítulos incidem sobre o efeito de diferentes condições de disponibilidade de água na germinação e estabelecimento inicial de plântulas com potencial para restauro ecológico. Este estudo procura abordar aspetos importantes para o estudo e validação do uso de espécies alvo para o restauro ecológico em zonas Mediterrânicas, contribuindo deste modo para a melhoria do conhecimento da ecologia destas espécies. A germinação foi estimulada por pré-tratamentos de calor em quatro das cinco espécies cuja época de dispersão da semente na primavera-verão. As sementes provenientes do sul tenderam a germinar melhor, sendo ao mesmo tempo mais pequenas. Por outro lado, a germinação em espécies cuja dispersão da semente ocorre no outono-inverno variou de acordo com o tipo de dormência da semente. A germinação foi em geral favorecida pela estratificação a frio na espécie apresentando dormência fisiológica mas foi negativamente afetada na espécie que não apresenta dormência. Esta resposta não foi, no entanto, inequívoca pois foi dependente da proveniência estudada. O efeito da estratificação a frio teve em geral um efeito mais positivo ou menos negativo nas sementes provenientes do norte em comparação com as outras proveniências. O stress-osmótico teve um efeito negativo consistente na germinação de Pistacia lentiscus e outro fator que também afetou significativamente a germinação foi a variabilidade intra-populacional entre plantas mãe. As duas proveniências apresentaram diferentes graus de associação entre a germinação e/ou caracteres morfológicos da semente ou planta mãe. Quanto à fase de estabelecimento inicial, o baixo conteúdo em água teve um claro efeito negativo no investimento relativo em biomassa acima do solo e um efeito positivo no investimento relativo em biomassa abaixo do solo em Arbutus unedo. Esta resposta não foi inequívoca, uma vez que as proveniências diferiram em adaptações morfológicas ao baixo conteúdo em água. As plântulas da proveniência mais húmida revelaram uma taxa de crescimento relativo superior mas, ao mesmo tempo, uma fraca adaptação às condições de baixa disponibilidade de água, quando comparadas com as outras proveniências. Ao contrário, as plântulas da proveniência seca com verão mais quente apresentaram semelhantes diâmetro do colo da raiz, peso seco de folhas e performance fisiológica sob os dois regimes de irrigação. Os resultados obtidos revelam diferenças significativas na germinação e desenvolvimento inicial entre as distintas proveniências que poderão estar relacionadas com adaptações ao clima dos locais de origem. Os desenvolvimentos futuros do estudo dos mecanismos subjacentes às adaptações observadas poderiam contribuir para a melhoria das previsões de sucesso do estabelecimento inicial em diferentes populações de plantas, permitindo aumentar a confiança e efetividade de custos nas decisões relacionadas com ações de restauro ecológico em cenários de alterações climáticas.