Quantitative trait loci for agronomic and seed quality traits in an F-2 and F-4 : 6 soybean population

Molecular breeding is becoming more practical as better technology emerges. The use of molecular markers in plant breeding for indirect selection of important traits can favorably impact breeding efficiency. The purpose of this research is to identify quantitative trait loci (QTL) on molecular linkage groups (MLG) which are associated with seed protein concentration, seed oil concentration, seed size, plant height, lodging, and maturity, in a population from a cross between the soybean cultivars 'Essex' and 'Williams.' DNA was extracted from F-2 generation soybean leaves and amplified via polymerase chain reaction (PCR) using simple sequence repeat (SSR) markers. Markers that were polymorphic between the parents were analyzed against phenotypic trait data from the F-2 and F-4:6 generation. For the F-2 population, significant additive QTL were Satt540 (MLG M, maturity, r(2)=0.11; height, r(2)=0.04, seed size, r(2)=0.061, Satt373 (MLG L, seed size, r(2)=0.04; height, r(2)=0.14), Satt50 (MLG A1, maturity r(2)=0.07), Satt14 (MLG D2, oil, r(2)=0.05), and Satt251 (protein r(2)=0.03, oil, r(2)=0.04). Significant dominant QTL for the F-2 population were Satt540 (MLG M, height, r(2)=0.04; seed size, r(2)=0.06) and Satt14 (MLG D2, oil, r(2)=0.05). In the F-4:6 generation significant additive QTL were Satt239 (MLG I, height, r(2)=0.02 at Knoxville, TN and r(2)=0.03 at Springfield, TN), Satt14 (MLG D2, seed size, r(2)=0.14 at Knoxville, TN), Satt373 (MLG L, protein, r(2)=0.04 at Knoxville, TN) and Satt251 (MLG B I, lodging r(2)=0.04 at Springfield, TN). Averaged over both environments in the F-4:6 generation, significant additive QTL were identified as Satt251 (MLG B 1, protein, r(2)=0.03), and Satt239 (MLG 1, height, r(2)=0.03). The results found in this study indicate that selections based solely on these QTL would produce limited gains (based on low r(2) values). Few QTL were detected to be stable across environments. Further research to identify stable QTL over environments is needed to make marker-assisted approaches more widely adopted by soybean breeders.

Molecular and functional characterization of an octopamine receptor from honeybee (Apis mellifera) brain

Biogenic amines and their receptors regulate and modulate many physiological and behavioural processes in animals. In vertebrates, octopamine is only found in trace amounts and its function as a true neurotransmitter is unclear. In protostomes, however, octopamine can act as neurotransmitter, neuromodulator and neurohormone. In the honeybee, octopamine acts as a neuromodulator and is involved in learning and memory formation. The identification of potential octopamine receptors is decisive for an understanding of the cellular pathways involved in mediating the effects of octopamine. Here we report the cloning and functional characterization of the first octopamine receptor from the honeybee, Apis mellifera . The gene was isolated from a brain-specific cDNA library. It encodes a protein most closely related to octopamine receptors from Drosophila melanogaster and Lymnea stagnalis . Signalling properties of the cloned receptor were studied in transiently transfected human embryonic kidney (HEK) 293 cells. Nanomolar to micromolar concentrations of octopamine induced oscillatory increases in the intracellular Ca2+ concentration. In contrast to octopamine, tyramine only elicited Ca2+ responses at micromolar concentrations. The gene is abundantly expressed in many somata of the honeybee brain, suggesting that this octopamine receptor is involved in the processing of sensory inputs, antennal motor outputs and higher-order brain functions.

χ-conopeptide MrIA partially overlaps desipramine and cocaine binding sites on the human norepinephrine transporter

The interactions of chi-conopeptide MrIA with the human norepinephrine transporter (hNET) were investigated by determining the effects of hNET point mutations on the inhibitory potency of MrIA. The mutants were produced by site-directed mutagenesis and expressed in COS-7 cells. The potency of MrIA was greater for inhibition of uptake by hNET of [H-3] norepinephrine (K-i 1.89 muM) than [H-3] dopamine (K-i 4.33 muM), and the human dopamine transporter and serotonin transporter were not inhibited by MrIA ( to 7 muM). Of 18 mutations where hNET amino acid residues were exchanged with those of the human dopamine transporter, MrIA had increased potency for inhibition of [H-3] norepinephrine uptake for three mutations ( in predicted extracellular loops 3 and 4 and transmembrane domain (TMD) 8) and decreased potency for one mutation (in TMD6 and intracellular loop (IL) 3). Of the 12 additional mutations in TMDs 2, 4, 5, and 11 and IL1, three mutations (in TMD2 and IL1) had reduced MrIA inhibitory potency. All of the other mutations tested had no influence on MrIA potency. A comparison of the results with previous data for desipramine and cocaine inhibition of norepinephrine uptake by the mutant hNETs reveals that MrIA binding to hNET occurs at a site that is distinct from but overlaps with the binding sites for tricyclic antidepressants and cocaine.

Efeito da restrição hídrica sobre o crescimento de clones de eucalipto

O estabelecimento e o crescimento inicial de espécies florestais no campo são fortemente afetados pela disponibilidade de água no solo e pela época de plantio, por isso, o presente trabalho estuda o impacto do déficit hídrico no crescimento de mudas de dois clones do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, ambos submetidos a 4 níveis de déficit hídrico, em duas épocas de plantio. O estudo foi realizado na área experimental do Núcleo de Estudos e Difusão de Tecnologia em Florestas, Recursos Hídricos e Agricultura Sustentável (NEDTEC), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), localizado no município de Jerônimo Monteiro. O trabalho foi realizado em duas épocas distintas, sendo a primeira no período de 09 de fevereiro a 09 de junho de 2009 e a segunda no período de 11 de julho a 07 de novembro de 2009, visando à realização das observações em diferentes condições de regime de radiação, déficit de pressão do vapor do ar, temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso em parcelas subdivididas 2 x 4, alocando-se os 4 níveis de déficits hídricos na parcela principal e as 2 épocas nas subparcelas, com três repetições. Os manejos hídricos aplicados foram: Déficit 0 (D0) sem déficit, Déficit 1(D1) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, permanecendo até o final do experimento, Déficit 2 (D2) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, suspensão da irrigação por 60 dias e posterior retomada da irrigação por mais 30 dias; Déficit 3 (D3) corte da irrigação aos 60 dias de experimentação, prolongando até o final do experimento. Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância, e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de média Tukey a 5% de probabilidade, para cada clone estudado. Com este trabalho, foi possível avaliar o impacto de diferentes déficits hídricos, no crescimento inicial das plantas, em duas épocas do ano e avaliar o incremento no desenvolvimento das plantas durante a aplicação dos tratamentos, com retiradas de amostras médias de cada tratamento a cada 30 dias. As variáveis medidas nos dois experimentos foram altura total da planta, diâmetro ao nível do coleto, número de folhas, área foliar, matéria seca de folhas, matéria seca de haste e ramos, matéria seca de raízes e matéria seca total. Foram avaliadas as variáveis climáticas durante todo o período experimental, nas duas épocas, a fim de determinar a condição do clima em cada época. Para os dois clones estudados, em geral, os déficits hídricos promoveram a redução das variáveis morfológicas estudadas e a época experimental foi o fator que mais influenciou a redução do crescimento das plantas. Sendo que a Época 1 foi a que proporcionou resultados superiores, e a Época 2 foi a que prejudicou mais o desenvolvimento das plantas, reduzindo significativamente todas as variáveis morfológicas em todos os déficits hídricos, inclusive o D0.

Efeito da restrição hídrica sobre o crescimento de clones de eucalipto

O estabelecimento e o crescimento inicial de espécies florestais no campo são fortemente afetados pela disponibilidade de água no solo e pela época de plantio, por isso, o presente trabalho estuda o impacto do déficit hídrico no crescimento de mudas de dois clones do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, ambos submetidos a 4 níveis de déficit hídrico, em duas épocas de plantio. O estudo foi realizado na área experimental do Núcleo de Estudos e Difusão de Tecnologia em Florestas, Recursos Hídricos e Agricultura Sustentável (NEDTEC), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), localizado no município de Jerônimo Monteiro. O trabalho foi realizado em duas épocas distintas, sendo a primeira no período de 09 de fevereiro a 09 de junho de 2009 e a segunda no período de 11 de julho a 07 de novembro de 2009, visando à realização das observações em diferentes condições de regime de radiação, déficit de pressão do vapor do ar, temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso em parcelas subdivididas 2 x 4, alocando-se os 4 níveis de déficits hídricos na parcela principal e as 2 épocas nas subparcelas, com três repetições. Os manejos hídricos aplicados foram: Déficit 0 (D0) sem déficit, Déficit 1(D1) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, permanecendo até o final do experimento, Déficit 2 (D2) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, suspensão da irrigação por 60 dias e posterior retomada da irrigação por mais 30 dias; Déficit 3 (D3) corte da irrigação aos 60 dias de experimentação, prolongando até o final do experimento. Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância, e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de média Tukey a 5% de probabilidade, para cada clone estudado. Com este trabalho, foi possível avaliar o impacto de diferentes déficits hídricos, no crescimento inicial das plantas, em duas épocas do ano e avaliar o incremento no desenvolvimento das plantas durante a aplicação dos tratamentos, com retiradas de amostras médias de cada tratamento a cada 30 dias. As variáveis medidas nos dois experimentos foram altura total da planta, diâmetro ao nível do coleto, número de folhas, área foliar, matéria seca de folhas, matéria seca de haste e ramos, matéria seca de raízes e matéria seca total. Foram avaliadas as variáveis climáticas durante todo o período experimental, nas duas épocas, a fim de determinar a condição do clima em cada época. Para os dois clones estudados, em geral, os déficits hídricos promoveram a redução das variáveis morfológicas estudadas e a época experimental foi o fator que mais influenciou a redução do crescimento das plantas. Sendo que a Época 1 foi a que proporcionou resultados superiores, e a Época 2 foi a que prejudicou mais o desenvolvimento das plantas, reduzindo significativamente todas as variáveis morfológicas em todos os déficits hídricos, inclusive o D0.

Características morfoagronômicas do milho submetido a diferentes níveis de desfolha manual

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os danos causados pela desfolha na cultura do milho. O experimento foi desenvolvido no ano agrícola 2005/2006, na Fazenda Roma, localizada no município de Ituverava, Estado de São Paulo. Para a sua concretização utilizou-se o híbrido triplo CODETEC 304®. O experimento foi composto de parcelas subdivididas, que foram distribuídas em três blocos de forma casualizada, apresentando como tratamento principal a desfolha manual (30, 40, 60 e 80% de desfolha) e como secundário as fases fenológicas da cultura D1 (sete folhas completamente desenvolvidas), D2 (quando as plantas apresentam-se na fase de pendoamento) e D3 (quando as plantas apresentam-se na fase de enchimento de grãos-grãos leitosos) com três repetições para cada tratamento e uma parcela controle (0% de desfolha) para cada bloco. Foram avaliados a produção de grãos das parcelas (g/m²), o tamanho médio das espigas despalhadas (cm) e o peso médio de 1.000 grãos (g). Para o presente estudo, concluiu-se que as relações fonte-dreno foram afetadas negativamente em que a desfolha de 80% foi a que mais afetou todas variáveis, portanto é um nível de desfolha responsável pelas maiores perdas, não havendo meios de compensação para a cultura do milho.

Desenvolvimento de tecnologias de extração e de quantificação dos principais componentes nutricionais de macroalgas do litoral dos Açores tendo em vista o seu aproveitamento como suplemento alimentar

Dissertação de Mestrado em Tecnologia e Segurança Alimentar

Effects of early life permethrin exposure on spatial working memory and on monoamine levels in different brain areas of pre-senescent rats

Pesticide exposure during brain development could represent an important risk factor for the onset of neurodegenerative diseases. Previous studies investigated the effect of permethrin (PERM) administered at 34 mg/kg, a dose close to the no observable adverse effect level (NOAEL) from post natal day (PND) 6 to PND 21 in rats. Despite the PERM dose did not elicited overt signs of toxicity (i.e. normal body weight gain curve), it was able to induce striatal neurodegeneration (dopamine and Nurr1 reduction, and lipid peroxidation increase). The present study was designed to characterize the cognitive deficits in the current animal model. When during late adulthood PERM treated rats were tested for spatial working memory performances in a T-maze-rewarded alternation task they took longer to choose for the correct arm in comparison to age matched controls. No differences between groups were found in anxiety-like state, locomotor activity, feeding behavior and spatial orientation task. Our findings showing a selective effect of PERM treatment on the T-maze task point to an involvement of frontal cortico-striatal circuitry rather than to a role for the hippocampus. The predominant disturbances concern the dopamine (DA) depletion in the striatum and, the serotonin (5-HT) and noradrenaline (NE) unbalance together with a hypometabolic state in the medial prefrontal cortex area. In the hippocampus, an increase of NE and a decrease of DA were observed in PERM treated rats as compared to controls. The concentration of the most representative marker for pyrethroid exposure (3-phenoxybenzoic acid) measured in the urine of rodents 12 h after the last treatment was 41.50 µ/L and it was completely eliminated after 96 h.

Ocorrência e diversidade de leveduras no filoplano de plantas seleccionadas do Parque Natural da Serra da Arrábida

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Biologia (especialidade Microbiologia), pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Leveduras isoladas de produtos frutícolas: Capacidade fermentativa e estudos sobre a H+-ATPase da membrana plasmática

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Biologia(especialidade Microbiologia), pela Universidade Nova de Lisboa,Faculdade de Ciências e Tecnologia

Implementation of a new reference values database for semiquantification in123I-FP-CIT brain single emission tomography

Brain dopamine transporters imaging by Single Emission Tomography (SPECT) with 123I-FP-CIT (DaTScanTM) has become an important tool in the diagnosis and evaluation of Parkinson syndromes.This diagnostic method allows the visualization of a portion of the striatum – where healthy pattern resemble two symmetric commas - allowing the evaluation of dopamine presynaptic system, in which dopamine transporters are responsible for dopamine release into the synaptic cleft, and their reabsorption into the nigrostriatal nerve terminals, in order to be stored or degraded. In daily practice for assessment of DaTScan TM, it is common to rely only on visual assessment for diagnosis. However, this process is complex and subjective as it depends on the observer’s experience and it is associated with high variability intra and inter observer. Studies have shown that semiquantification can improve the diagnosis of Parkinson syndromes. For semiquantification, analysis methods of image segmentation using regions of interest (ROI) are necessary. ROIs are drawn, in specific - striatum - and in nonspecific – background – uptake areas. Subsequently, specific binding ratios are calculated. Low adherence of semiquantification for diagnosis of Parkinson syndromes is related, not only with the associated time spent, but also with the need of an adapted database of reference values for the population concerned, as well as, the examination of each service protocol. Studies have concluded, that this process increases the reproducibility of semiquantification. The aim of this investigation was to create and validate a database of healthy controls for Dopamine transporters with DaTScanTM named DBRV. The created database has been adapted to the Nuclear Medicine Department’s protocol, and the population of Infanta Cristina’s Hospital located in Badajoz, Spain.

Influence of reconstruction parameters for FBP in semiquantification of brain studies with 123I-FPCIT

Brain dopamine transporters imaging by Single Photon Emission Tomography (SPECT) with 123I-FP-CIT has become an important tool in the diagnosis and evaluation of parkinsonian syndromes, since this radiopharmaceutical exhibits high affinity for membrane transporters responsible for cellular reabsorption of dopamine on the striatum. However, Ordered Subset Expectation Maximization (OSEM) is the method recommended in the literature for imaging reconstruction. Filtered Back Projection (FBP) is still used due to its fast processing, even if it presents some disadvantages. The aim of this work is to investigate the influence of reconstruction parameters for FBP in semiquantification of Brain Studies with 123I-FPCIT compared with those obtained with OSEM recommended reconstruction.

Clinical classification versus semiquantification with adapted reference values for 123I-FP-CIT SPECT in a nuclear medicine department

Semi quantification (SQ) in DaTScan® studies is broadly used in clinic daily basis, however there is a suspicious about its discriminative capability, and concordance with the diagnostic classification performed by the physician. Aim: Evaluate the discriminate capability of an adapted database and reference's values of healthy controls for the Dopamine Transporters (DAT) with 123I–FP-IT named DBRV adapted to Nuclear Medicine Department's protocol and population of Infanta Cristina's Hospital, and its concordance with the physician classification.

Farysizyma gen. nov., an anamorphic genus in the Ustilaginales to accommodate three novel epiphytic basidiomycetous yeast species from America, Europe and Asia

FEMS Yeast Research, Vol. 8, Nº 3

Mecanismos biopatológicos da metastização ganglionar no carcinoma gástrico. Implicações para a cirurgia radical

RESUMO A constatação de que o carcinoma gástrico continua a ser a segunda causa de morte por doença oncológica no mundo em geral e em particular em Portugal, assim como a verificação da elevada incidência e letalidade no nosso país, justifica uma particular atenção a esta doença. Apesar de avanços recentes na acção adjuvante e neo-adjuvante de terapêuticas não cirúrgicas, com algumas referências a melhorias na sobrevivência, estas terapêuticas não têm eficácia curativa. Sendo assim, a cirurgia continua a constituir a única esperança de cura no carcinoma gástrico. Em consequência, a correcta selecção da técnica a aplicar, assim como a sua correcta execução, vão ter influência marcante na sobrevivência do doente. Os estudos dos centros oncológicos diferenciados em várias zonas geográficas demonstram que a cirurgia radical, com adequada extensão da gastrectomia e com linfadenectomia alargada permite obter as melhores sobrevivências. O tipo de cirurgia mais praticado nos referidos centros oncológicos diferenciados é a gastrectomia com linfadenectomia D2, ou seja, com excisão da segunda estação ganglionar. Este tipo de cirurgia não aumenta a mortalidade, mas aumenta a morbilidade. No entanto, verifica-se que muitos doentes não desenvolvem metastização que atinja a estação ganglionar de nível 2 e, por outro lado, muitos outros ultrapassam esta estação ganglionar. Ou seja, a linfadenectomia D2 é exagerada para alguns doentes, é necessária e suficiente para muitos, mas pelo contrário, é insuficiente para outros. A questão radica na necessidade de equilíbrio em oferecer a cada doente a cirurgia necessária para obter a melhor sobrevivência, ainda que à custa de maior morbilidade e, por outro lado, conseguir identificar os factores que determinam que alguns doentes não necessitem de ser submetidos a uma terapêutica tão agressiva. Se a primeira questão é eminentemente fisiopatológica e consiste em compreender os mecanismos da metastização ganglionar no carcinoma gástrico, de modo a poder prever a incidência e extensão da metastização ganglionar em cada doente em particular e, assim, adequar a terapêutica. No estudo de 50 doentes, que elaborámos, a interpretação fisiopatológica apoia-se na avaliação de parâmetros aceites como convencionais e de parâmetros oncológicos. Dentro dos parâmetros convencionais estudámos a localização do tumor, a sua dimensão, a classificação de Borrmann, as alterações metabólicas, a gastrina sérica, a citologia peritoneal, a infecção pelo Helicobacter pylori (Hp), a metaplasia intestinal, a classificação de Ming, a classificação de Lauren, a invasão em profundidade da parede gástrica (T), a metastização no “early gastric câncer”, a classificação TNM, o CEA 19.9 e o CA 72.4 séricos. Para identificar quais os marcadores oncobiológicos mais adequados, efectuámos uma revisão da literatura relativamente a: Ki-67, p53, caderina-E, ERBB2, Instabilidade de Microssatélites, MUC 1, Sialil Tn e Sialil Lewis X. De acordo com os resultados referidos na literatura, seleccionámos para estudo os seguintes marcadores: Ki-67, p53, caderina-E, ERBB2 e Instabilidade de Microssatélites. Relacionámos todos estes parâmetros com a metastização ganglionar, nos aspectos de frequência da metastização, número de gânglios metastizados (classificação N da UICC) e metastização das cadeias ganglionares distais (classificação N japonesa). No que se refere à execução do programa cirúrgico, foram obtidos níveis de radicalidade semelhantes ou superiores aos referidos na literatura internacional, com frequência de complicações ao nível da referida na literatura europeia. No que se refere ao estudo dos factores de metastização ganglionar verificámos que os parâmetros que apresentam maior relação com a frequência da metastização são: a dimensão ≥ 5 cm; a profundidade de invasão da parede (T) atingindo as camadas profundas; o tipo infiltrativo na classificação de Borrmann; a expressão de Ki-67 > 75%; a expressão de p53 positiva; a expressão de caderina-E anormal; a associação de Ki-67 ≥ 50% + caderina-E anormal + p53 positiva; a associação de dimensão ≥ 5 cm + p53 positiva; a associação de T3/T4 + p53 positiva; a presença de marcadores tumorais elevados. A ausência de metastização ganglionar ou metastização limitada à primeira estação ganglionar, em que é suficiente uma cirurgia conservadora de tipo D1, relaciona-se com a dimensão < 5 cm; a invasão em profundidade da parede (T) limitada às camadas superficiais; a ausência de expressão de p53; a ausência de níveis elevados de marcadores tumorais. Recorrendo ao estudo dos quatro parâmetros que podem ser determinados no pré-operatório – dimensão, invasão em profundidade, expressão de p53 e marcadores tumorais convencionais foi possível identificar 75% dos tumores N0 e 50% do conjunto dos tumores N0 + N1, ou seja, os tumores que não carecem de linfadenectomia alargada. Estudando a dimensão, a presença de Hp, a invasão em profundidade, os níveis elevados de marcadores tumorais, a expressão de p53, Ki-67, de Caderina-E e de Instabilidade de Microssatélites foi possível caracterizar os tumores que envolvem maior risco de invadir as cadeias ganglionares distais e que, portanto, carecem de linfadenectomia alargada. Verifica-se assim que, com esta metodologia, é possível identificar uma percentagem significativa dos casos que não carecem de linfadenectomia alargada assim como daqueles que necessitam deste tipo de cirurgia.