Combined effects of low pH and low oxygen on the early-life stages of the barnacle Balanus amphitrite

Ocean acidification (OA) is anticipated to interact with the more frequently occurring hypoxic conditions in shallow coastal environments. These could exert extreme stress on the barnacle-dominated fouling communities. However, the interactive effect of these two emerging stressors on early-life stages of fouling organisms remains poorly studied. We investigated both the independent and interactive effect of low pH (7.6 vs. ambient 8.2) and low oxygen (LO; 3 mg/l vs. ambient 5 mg/l) from larval development through settlement (attachment and metamorphosis) and juvenile growth of the widespread fouling barnacle, Balanus amphitrite. In particular, we focused on the critical transition between planktonic and benthic phases to examine potential limiting factors (i.e. larval energy storage and the ability to perceive cues) that may restrain barnacle recruitment under the interactive stressors. LO significantly slowed naupliar development, while the interaction with low pH (LO-LP) seemed to alleviate the negative effect. However, 20-50% of the larvae became cyprid within 4 d post-hatching, regardless of treatment. Under the two stressors interaction (LO-LP), the barnacle larvae increased their feeding rate, which may explain why their energy reserves at competency were not different from any other treatment. In the absence of a settlement-inducing cue, a significantly lower percentage of cyprids (15% lower) settled in LO and LO-LP. The presence of an inducing cue, however, elevated attachment up to 50-70% equally across all treatments. Post-metamorphic growth was not altered, although the condition index was different between LO and LO-LP treatments, potentially indicating that less and/or weaker calcified structures were developed when the two stressors were experienced simultaneously. LO was the major driver for the responses observed and its interaction with low pH should be considered in future studies to avoid underestimating the sensitivity of biofouling species to OA and associated climate change stressors.

Growth and yield of red raspberries cultivated under open field condition vs. high tunnel or rain shelter in the northern canadian climate

La culture sous abris avec des infrastructures de type grands tunnels est une nouvelle technologie permettant d’améliorer la production de framboises rouges sous des climats nordiques. L’objectif principal de ce projet de doctorat était d’étudier les performances de ces technologies (grands tunnels vs. abris parapluie de type Voen, en comparaison à la culture en plein champ) et leur effets sur le microclimat, la photosynthèse, la croissance des plantes et le rendement en fruits pour les deux types de framboisiers non-remontants et remontants (Rubus idaeus, L.). Puisque les pratiques culturales doivent être adaptées aux différents environnements de culture, la taille d’été (pour le cultivar non-remontant), l’optimisation de la densité des tiges (pour le cultivar remontant) et l’utilisation de bâches réfléchissantes (pour les deux types des framboisiers) ont été étudiées sous grands tunnels, abris Voen vs. en plein champ. Les plants cultivés sous grands tunnels produisent en moyenne 1,2 et 1,5 fois le rendement en fruits commercialisables que ceux cultivés sous abri Voen pour le cv. non-remontant ‘Jeanne d’Orléans’ et le cv. remontant ‘Polka’, respectivement. Comparativement aux framboisiers cultivés aux champs, le rendement en fruits des plants sous grands tunnels était plus du double pour le cv. ‘Jeanne d’Orléans’ et près du triple pour le cv. ‘Polka’. L’utilisation de bâches réfléchissantes a entrainé un gain significatif sur le rendement en fruits de 12% pour le cv. ‘Jeanne d’Orléans’ et de 17% pour le cv. ‘Polka’. La taille des premières ou deuxièmes pousses a significativement amélioré le rendement en fruits du cv. ‘Jeanne d’Orléans’ de 26% en moyenne par rapport aux framboisiers non taillés. Des augmentations significatives du rendement en fruits de 43% et 71% du cv. ‘Polka’ ont été mesurées avec l’accroissement de la densité à 4 et 6 tiges par pot respectivement, comparativement à deux tiges par pot. Au cours de la période de fructification du cv. ‘Jeanne d’Orléans’, les bâches réfléchissantes ont augmenté significativement la densité de flux photonique photosynthétique (DFPP) réfléchie à la canopée inférieure de 80% en plein champ et de 60% sous grands tunnels, comparativement à seulement 14% sous abri Voen. Durant la saison de fructification du cv. ‘Polka’, un effet positif de bâches sur la lumière réfléchie (jusqu’à 42%) a été mesuré seulement en plein champ. Dans tous les cas, les bâches réfléchissantes n’ont présenté aucun effet significatif sur la DFPP incidente foliaire totale et la photosynthèse. Pour le cv. ‘Jeanne d’Orléans’, la DFPP incidente sur la feuille a été atténuée d’environ 46% sous le deux types de revêtement par rapport au plein champ. Par conséquent, la photosynthèse a été réduite en moyenne de 43% sous grands tunnels et de 17% sous abris Voen. Des effets similaires ont été mesurés pour la DFPP incidente et la photosynthèse avec le cv. Polka. En dépit du taux de photosynthèse des feuilles individuelles systématiquement inférieur à ceux mesurés pour les plants cultivés aux champs, la photosynthèse de la plante entière sous grands tunnels était de 51% supérieure à celle observée au champ pour le cv. ‘Jeanne d’Orléans’, et 46% plus élevée pour le cv. ‘Polka’. Ces résultats s’expliquent par une plus grande (près du double) surface foliaire pour les plants cultivés sous tunnels, qui a compensé pour le plus faible taux de photosynthèse par unité de surface foliaire. Les températures supra-optimales des feuilles mesurées sous grands tunnels (6.6°C plus élevé en moyenne que dans le champ), ainsi que l’atténuation de la DFPP incidente (env. 43%) par les revêtements de tunnels ont contribué à réduire le taux de photosynthèse par unité de surface foliaire. La photosynthèse de la canopée entière était étroitement corrélée avec le rendement en fruits pour les deux types de framboisiers rouges cultivés sous grands tunnels ou en plein champ.

pH-sensitive expression of calcium-sensing receptor (CaSR) in type-B intercalated cells of the cortical collecting ducts (CCD) in mouse kidney

Background The localization and role of the calcium-sensing receptor (CaSR) along the nephron including the collecting ducts is still open to debate. Methods Using the quantitative, highly sensitive in situ hybridization technique and a double-staining immunohistochemistry technique, we investigated the axial distribution and expression of CaSR along the nephron in mice (C57B/6J) treated for 6 days with acid or alkali diets. Results Under control condition, CaSR was specifically localized in the cortical and medullary thick ascending limb of Henle’s loop (CTAL and MTAL), macula densa (MD), distal convoluted tubule (DCT), and CCD (TALs, MD > DCT, CCD). Along the CCD, CaSR was co-localized with an anion exchanger type 4 (AE4), a marker of the basolateral membrane of type-B intercalated cell (IC-B) in mice. On the contrary, CaSR was not detected either in principal cells (PC) or in type-A intercalated cell (IC-A). CaSR expression levels in IC-B significantly (P < 0.005) decreased when mice were fed NH4Cl (acid) diets and increased when animals were given NaHCO3 (alkali) diets. As expected, cell heights of IC-A and IC-B significantly (P < 0.005) increased in the above experimental conditions. Surprisingly, single infusion (ip) of neomycin, an agonist of CaSR, significantly (P < 0.005) increased urinary Ca excretion without further increasing the hourly urine volume and significantly (P < 0.05) decreased urine pH. Conclusion CaSR, cloned from rat kidney, was localized in the basolateral membrane of IC-B and was more expressed during alkali-loading. Its alkali-sensitive expression may promote urinary alkali secretion for body acid–base balance.