Population genetics of Capercaillie (Tetrao urogallus) in the Jura and the Pyrenees: a non-invasive approach to avian conservation genetics

RÉSUMÉ Le Grand tétras est un galliforme de montagne apparenté au faisan et au tétras lyre. Il est distribué de manière continue à travers la toundra et les montagnes de moyenne altitude en Europe de l'ouest. Toutefois, les populations d'Europe de l'ouest ont subi un déclin constant au cours des derniers siècles. Les causes de ce déclin sont probablement liées à l'activité humaine, telle .que l'élevage ou le tourisme, qui ont engendré une modification et une fragmentation de l'habitat de l'espèce. Malheureusement, les populations soumises à de forts déclins démographiques peuvent subir des effets génétiques (augmentation de la consanguinité et perte de diversité génétique) pouvant diminuer leur potentiel de reproduction et conduire irrémédiablement à l'extinction. Cette thèse présente les analyses conduites dans le but d'estimer l'impact du déclin démographique des populations de Grand tétras sur l'étendue et la distribution de leur variabilité génétique dans le Jura et dans les Pyrénées. Du fait de la législation locale protégeant les tétraonidés en général, mais également en raison de la biologie très cryptique du Grand tétras, l'ensemble des analyses de cette étude a été réalisé à partir de matériel génétique extrait des fientes (ou échantillonnage génétique non invasif). Dans la première partie de l'étude, je détaille les protocoles d'extraction. d'ADN et d'amplification par PCR modifiés à partir des protocoles classiques utilisant des échantillons conventionnels, riches en ADN. L'utilisation d'ADN fécal impose des contraintes dues à la mauvaise qualité et à la faible quantité du matériel génétique à disposition dans les fientes. Ces contraintes ont pu être partiellement contournées en réalisant des répétitions multiples du génotypage afin d'obtenir un degré de fiabilité suffisante. J'ai également analysé les causes de la dégradation de l'ADN dans les excréments. Parmi les causes les plus communes, telles que l'activité bactérienne, l'hydrolyse spontanée et la dégradation enzymatique par les DNases libres, c'est ce dernier facteur qui apparaît comme étant la cause majeure et la plus rapide responsable de la dégradation de la qualité des échantillons. La rapidité de l'action enzymatique suggère que les plans d'échantillonnages de excréments sur le terrain pourraient être optimisés en les réalisant dans des conditions climatiques froides et sèches, favorisant ainsi l'inhibition des DNases. La seconde partie de la thèse est une étude par simulation visant à déterminer la capacité du logiciel Structure à identifier les structures génétiques complexes et hiérarchiques fréquemment rencontrées dans les populations naturelles, et ce en utilisant différents types de marqueurs génétiques. Les troisième et quatrième parties de cette thèse décrivent le statut génétique des populations résiduelles du Jura et des Pyrénées à partir de l'analyse de 11 loci microsatellites. Nous n'avons pas pu mettre en évidence dans les deux populations des effets liés à la consanguinité ou à la réduction de la diversité génétique. De plus, la différenciation génétique entre les patches d'habitats favorables reste modérée et corrélée à la distance géographique, ce qui suggère que la dispersion d'individus entre les patches a été importante au moins pendant ces dernières générations. La comparaison des paramètres de la diversité génétique avec ceux d'autres populations de Grand tétras, ou d'autres espèces proches, indique que la population du Jura a retenu une proportion importante de sa diversité originelle. Ces résultats suggèrent que le déclin récent des populations a jusqu'ici eu un impact modéré sur les facteurs génétiques et que ces populations semblent avoir conservé le potentiel génétique nécessaire à leur survie à long terme. Finalement, en cinquième partie, l'analyse de l'apparentement entre les mâles qui participent à la parade sur les places de chant (leks) indique que ces derniers sont distribués en agrégats de manière non aléatoire, préférentiellement entre individus apparentés. De plus, la corrélation entre les distances génétique et géographique entre les leks est en accord avec les motifs d'isolement par la distance mis en évidence à d'autres niveaux hiérarchiques (entre patches d'habitat et populations), ainsi qu'avec les études menées sur d'autres espèces ayant choisi ce même système de reproduction. En conclusion, cette première étude basée uniquement sur de l'ADN nucléaire aviaire extrait à partir de fèces a fourni des informations nouvelles qui n'auraient pas pu être obtenues par une méthode d'observation sur le terrain ou d'échantillonnage génétique classique. Aucun oiseau n'a été dérangé ou capturé, et les résultats sont comparables à d'autres études concernant des espèces proches. Néanmoins, la taille de ces populations approche des niveaux au-dessous desquels la survie à long terme est fortement incertaine. La persistance de la diversité génétique pour les prochaines générations reste en conséquence liée à la survie des adultes et à une reprise du succès de la reproduction. ABSTRACT Capercaillie (Tetrao urogallus) is a large grouse that is continuously distributed across the tundra and the mid-high mountains of Western Europe. However, the populations in Western Europe have been showing a constant decline during the last decades. The causes for this decline are possibly related to human activities, such as cattle breeding and tourism that have both led to habitat modification and fragmentation. Unfortunately, populations that have undergone drastic demographic bottlenecks often go through genetic processes of inbreeding and loss of diversity that decrease their fitness and eventually lead to extinction. This thesis presents the investigations conducted to estimate the impact of the demographic decline of capercaillie populations on the extent and distribution of their genetic variability in the Jura and in the Pyrenees mountains. Because grouse are protected by wildlife legislation, and also because of the cryptic behaviour of capercaillie, all DNA material used in this study was extracted from faeces (non-invasive genetic sampling). In the first part of my thesis, I detail the protocols of DNA extraction and PCR amplification adapted from classical methods using conventional DNA-rich samples. The use of faecal DNA imposes specific constraints due to the low quantity and the highly degraded genetic material available. These constraints are partially overcome by performing multiple genotyping repetitions to obtain sufficient reliability. I also investigate the causes of DNA degradation in faeces. Among the main degraders, namely bacterial activity, spontaneous hydrolysis, and free-¬DNase activities, the latter was pointed out as the most important according to our experiments. These enzymes degrade DNA very rapidly, and, as a consequence, faeces sampling schemes must be planned preferably in cold and dry weather conditions, allowing for enzyme activity inhibition. The second part of the thesis is a simulation study aiming to assess the capacity of the software Structure to detect population structure in hierarchical models relevant to situations encountered in wild populations, using several genetic markers. The methods implemented in Structure appear efficient in detecting the highest hierarchical structure. The third and fourth parts of the thesis describe the population genetics status of the remaining Jura and Pyrenees populations using 11 microsatellite loci. In either of these populations, no inbreeding nor reduced genetic diversity was detected. Furthermore, the genetic differentiation between patches defined by habitat suitability remains moderate and correlated with geographical distance, suggesting that significant dispersion between patches was at work at least until the last generations. The comparison of diversity indicators with other species or other populations of capercaillie indicate that population in the Jura has retained a large part of its original genetic diversity. These results suggest that the recent decline has had so forth a moderate impact on• genetic factors and that these populations might have retained the potential for long term survival, if the decline is stopped. Finally, in the fifth part, the analysis of relatedness between males participating in the reproduction parade, or lek, indicate that capercaillie males, like has been shown for some other grouse species, gather on leks• among individuals that are more related than the average of the population. This pattern appears to be due to both population structure and kin-association. As a conclusion, this first study relying exclusively on nuclear DNA extracted from faeces has provided novel information that was not available through field observation or classical genetic sampling. No bird has been captured or disturbed, and the results are consistent with other studies of closely related species. However, the size of these populations is approaching thresholds below which long-term survival is unlikely. The persistence of genetic diversity for the forthcoming generations remains therefore bond to adult survival and to the increase of reproduction success.

Le pergélisol dans les terrains sédimentaires à forte déclivité: distribution, régime thermique et instabilités

Résumé: Dans le contexte d'un climat de plus en plus chaud, la localisation du pergélisol dans les terrains sédimentaires à forte déclivité et l'évaluation des mouvements de terrain qui y ont cours s'avèrent primordiales. S'insérant dans cette problématique, ce travail de thèse s'articule autour de deux axes de recherche différents. D'un point de vue statique, cette recherche propose une étude de la distribution et des caractéristiques du pergélisol dans les éboulis de la zone périglaciaire alpine. D'un point de vue dynamique, une analyse de l'influence des caractéristiques du pergélisol (teneur en glace, température du pergélisol, etc.) et des variations des températures de l'air et du sol sur les vitesses de fluage des corps sédimentaires gelés est effectuée. Afin de répondre à ce double objectif, l'approche "terrain" a été privilégiée. Pour déterminer la répartition et les caractéristiques du pergélisol, les méthodes traditionnelles de prospection du pergélisol ont été utilisées, à savoir la mesure de la température du sol à la base du manteau neigeux (BTS), la mesure de la température du sol en continu ainsi que la méthode géoélectrique. Les mouvements de terrain ont pour leur part été mesurés à l'aide d'un GPS différentiel. L'étude de la distribution du pergélisol a été effectuée dans une quinzaine d'éboulis situés dans les régions du Mont Gelé (Verbier-Nendaz) et d'Arolla principalement. Dans la plupart des cas, un pergélisol a pu être mis en évidence dans la partie inférieure des accumulations sédimentaires, alors que la partie médiane des éboulis n'est, le plus souvent, pas gelée. Si cette absence de pergélisol se prolonge parfois dans les portions sommitales des pentes, les mesures réalisées montrent que dans d'autres cas des sédiments gelés y sont à nouveau présents. Les résistivités électriques mesurées dans les portions gelées des éboulis étudiés sont dans la plupart des cas nettement inférieures à celles mesurées sur les glaciers rocheux. Des études préalables ont montré que des circulations d'air internes sont responsables de l'anomalie thermique négative et, lorsqu'il existe, du pergélisol que l'on trouve dans la partie inférieure d'éboulis situés plus de 1000 m plus bas que la limite inférieure régionale du pergélisol discontinu. L'étude de quatre sites de basse altitude (1400-1900 m), et notamment l'équipement du site de Dreveneuse (Préalpes Valaisannes) avec deux forages, des capteurs de température de surface et un anémomètre a permis de vérifier et de préciser le mécanisme de ventilation actif au sein des éboulis froids de basse altitude. Ce mécanisme fonctionne de la manière suivante: en hiver, l'air contenu dans l'éboulis, plus chaud et plus léger que l'air extérieur, monte à l'intérieur de l'accumulation sédimentaire et est expulsé dans ses parties sommitales. Cet effet de cheminée provoque une aspiration d'air froid à l'intérieur de la partie inférieure de l'éboulis, causant ainsi un sur-refroidissement marqué du terrain. En été, le mécanisme s'inverse, l'éboulis étant plus froid que l'air environnant. De l'air froid est alors expulsé au bas de la pente. Une ventilation ascendante hivernale a pu être mise en évidence dans certains des éboulis de haute altitude étudiés. Elle est probablement en grande partie responsable de la configuration particulière des zones gelées observées. Même si l'existence d'un effet de cheminée n'a pu être démontrée dans tous les cas, du fait notamment de la glace interstitielle qui entrave le cheminement de l'air, des indices laissant présager son possible fonctionnement existent dans la quasi totalité des éboulis étudiés. L'absence de pergélisol à des altitudes qui lui sont favorables pourrait en tous les cas s'expliquer par un réchauffement du terrain lié à des expulsions d'air relativement chaud. L'étude des mouvements de terrain a été effectuée sur une dizaine de sites, principalement sur des glaciers rocheux, mais également sur une moraine de poussée et - II - Résumé ? abstract quelques éboulis. Plusieurs glaciers rocheux présentent des formes de déstabilisation récente (niches d'arrachement, blocs basculés, apparition de la matrice fine à la surface, etc.), ce qui témoigne d'une récente accélération des vitesses de déplacement. Ce phénomène, qui semble général à l'échelle alpine, est probablement à mettre sur le compte du réchauffement du pergélisol depuis une vingtaine d'années. Les vitesses mesurées sur ces formations sont souvent plus élevées que les valeurs habituellement proposées dans la littérature. On note par ailleurs une forte variabilité inter-annuelle des vitesses, qui semblent dépendre de la variation de la température moyenne annuelle de surface. Abstract: In the context of a warmer climate, the localisation of permafrost in steep sedimentary terrain and the measurement of terrain movements that occur in these areas is of great importance. With respect to these problems, this PhD thesis follows two different research axes. From a static point of view, the research presents a study of the permafrost distribution and characteristics in the talus slopes of the alpine periglacial belt. From a dynamic point of view, an analysis of the influence of the permafrost characteristics (ice content, permafrost temperature, etc.) and air and soil temperature variations on the creep velocities of frozen sedimentary bodies is carried out. In order to attain this double objective, the "field" approach was favoured. To determine the distribution and the characteristics of permafrost, the traditional methods of permafrost prospecting were used, i.e. ground surface temperature measurements at the base of the snow cover (BTS), year-round ground temperature measurements and DC-resistivity prospecting. The terrain movements were measured using a differential GPS. The permafrost distribution study was carried out on 15 talus slopes located mainly in the Mont Gelé (Verbier-Nendaz) and Arolla areas (Swiss Alps). In most cases, permafrost was found in the lower part of the talus slope, whereas the medium part was free of ice. In some cases, the upper part of the talus is also free of permafrost, whereas in other cases permafrost is present. Electrical resistivities measured in the frozen parts of the studied talus are in most cases clearly lower than those measured on rock glaciers. Former studies have shown that internal air circulation is responsible for the negative thermal anomaly and, when it exists, the permafrost present in the lower part of talus slopes located more than 1000 m below the regional lower limit of discontinuous permafrost. The study of four low-altitude talus slopes (1400-1900 m), and notably the equipment of Dreveneuse field site (Valais Prealps) with two boreholes, surface temperature sensors and an anemometer permitted to verify and to detail the ventilation mechanism active in low altitude talus slopes. This mechanism works in the following way: in winter, the air contained in the block accumulation is warmer and lighter than the surrounding air and therefore moves upward in the talus and is expelled in its upper part. This chimney effect induces an aspiration of cold air in the interior of the lower part of talus, that causes a strong overcooling of the ground. In summer, the mechanism is reversed because the talus slope is colder than the surrounding air. Cold air is then expelled in the lower part of the slope. Evidence of ascending ventilation in wintertime could also be found in some of the studied high-altitude talus slopes. It is probably mainly responsible for the particular configuration of the observed frozen areas. Even if the existence of a chimney effect could not be demonstrated in all cases, notably because of interstitial ice that obstructs Résumé ? abstract - III - the air circulation, indices of its presence exist in nearly all the studied talus. The absence of permafrost at altitudes favourable to its presence could be explained, for example, by the terrain warming caused by expulsion of relatively warm air. Terrain movements were measured at about ten sites, mainly on rock glaciers, but also on a push moraine and some talus slopes. Field observations reveal that many rock glaciers display recent destabilization features (landslide scars, tilted blocks, presence of fine grained sediments at the surface, etc.) that indicate a probable recent acceleration of the creep velocities. This phenomenon, which seems to be widespread at the alpine scale, is probably linked to the permafrost warming during the last decades. The measured velocities are often higher than values usually proposed in the literature. In addition, strong inter-annual variations of the velocities were observed, which seems to depend on the mean annual ground temperature variations.

Produção integrada e convencional de pêssegos cv. Marli

O cultivo de pessegueiros é uma atividade de grande importância econômica no Sul do Brasil, onde se destaca o Estado do Rio Grande do Sul como maior produtor brasileiro. Um dos aspectos mais importantes na produção de alimentos da atualidade é a redução no uso de agroquímicos, com menor contaminação do ambiente e riscos reduzidos de resíduos. Este trabalho visou a comparar os sistemas de Produção Convencional (PC) e Integrada (PI) de pêssegos e foi realizado no ano de 2001, no município de São Jerônimo - RS, latitude 30°05'52" S, longitude 51°39'08" W e altitude de 46 metros. Áreas de um pomar comercial da cv. Marli foram avaliadas em relação às principais práticas de manejo da planta e do solo, controle fitossanitário, aspectos econômicos, bem como à qualidade da fruta. Na área conduzida sob PI, foram utilizadas as práticas de manejo preconizadas pelas Normas de Produção Integrada de Pêssegos (NPIP) e, na área conduzida no sistema de PC, as plantas foram manejadas de acordo com as práticas comumente utilizadas pelo produtor. A produção de pêssegos, em ambos os sistemas, não foi afetada. Na área de PI, houve menor número de pêssegos por planta; entretanto, as frutas apresentaram maior peso médio. A maioria dos pêssegos da PI foram classificados como CAT I (diâmetro superior a 57 mm). As frutas produzidas na PC são, na maioria, de CAT II (de 48 a 57 mm). A qualidade pós-colheita não apresentou diferenças em relação à acidez, firmeza e cor. Com base nestes resultados, podemos concluir que é possível produzir pêssegos de qualidade com produtividade no sistema de PI.

Efeito do número de ramos produtivos sobre o desenvolvimento da área foliar e produtividade da figueira

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do número de ramos produtivos sobre o desenvolvimento da área foliar e produtividade de figos verdes do cultivar Roxo de Valinhos. O experimento utilizando plantas de seis anos de idade, foi conduzido de novembro de 2002 a abril de 2003 na Pesagro-RJ, em Campos dos Goytacazes-RJ (21º19'23" de latitude sul, 41º19'40" de longitude oeste, altitude de 20 a 30 m e clima tipo Aw Köppen). Os tratamentos consistiram de plantas conduzidas com 16; 20; 24; 28 e 32 ramos. Utilizou-se do delineamento experimental de blocos ao acaso e cinco repetições. O IAF aumentou linearmente em função do número de ramos produtivos, enquanto a produtividade mostrou um modelo de resposta quadrática aos tratamentos, provavelmente, limitada pelo sombreamento no interior do dossel que reduz a formação de gemas frutíferas. A maior produtividade observada de figos verdes foi obtida quando as plantas foram conduzidas com 24 ramos, sendo que, neste tratamento, a área foliar média de cada planta foi de 6,2 m².

Balanço de carboidratos em gemas florais de dois genótipos de pereira sob condição de inverno ameno

As pereiras européias e asiáticas, cultivadas sob condições de inverno ameno, como na região Sul do Brasil, apresentam problemas de adaptação. Durante o inverno, as oscilações térmicas e o baixo acúmulo de frio têm sido referidos por alguns autores como causas do abortamento de gemas florais. O objetivo deste trabalho foi determinar o balanço de carboidratos em tecidos de gemas florais de duas cultivares de pereiras: Kieffer (P. communis x P. pyrifolia) e Housui (P. pyrifolia). Os tecidos de gemas florais e da base de gemas foram coletados mensalmente, de fevereiro a setembro de 2002, de plantas de pomar da Embrapa Clima Temperado, Pelotas-RS, coordenadas 32°51' S e 52°21'O, localizado a 230 metros de altitude. O material vegetal foi analisado separadamente quanto às concentrações de açúcares solúveis (por cromatografia gasosa) e porcentagens de amido (por espectrofotometria). Em ambas as cultivares, observou-se que a base da gema é um importante local de reserva. Ocorreram significativos aumentos de açúcares solúveis nas gemas das duas cultivares na fase que antecede a brotação. Em setembro, os açúcares solúveis totais na matéria seca (MS), nas gemas florais da cv. Housui (38,33 mg g-1), foram menores do que os observados nos tecidos da cv. Kieffer (50,39 mg g-1), cultivar melhor adaptada às condições climáticas. O açúcar-álcool sorbitol, seguido da sacarose, foi o açúcar solúvel mais abundante nos tecidos das duas cultivares.

Empirical models for predicting the production of wild mushrooms in Scots pine (Pinus sylvestris L.) forests in the Central Pyrenees

Mushroom picking has become a widespread autumn recreational activity in the Central Pyrenees and other regions of Spain. Predictive models that relate mushroom production or fungal species richness with forest stand and site characteristics are not available. This study used mushroom production data from 24 Scots pine plots over 3 years to develop a predictive model that could facilitate forest management decisions when comparing silvicultural options in terms of mushroom production. Mixed modelling was used to model the dependence of mushroom production on stand and site factors. The results showed that productions were greatest when stand basal area was approximately 20 m2 ha-1. Increasing elevation and northern aspect increased total mushroom production as well as the production of edible and marketed mushrooms. Increasing slope decreased productions. Marketed Lactarius spp., the most important group collected in the region, showed similar relationships. The annual variation in mushroom production correlated with autumn rainfall. Mushroom species richness was highest when the total production was highest.

Ecology of Armillaria species on silver fir (Abies alba) in the Spanish Pyrenees

We describe the distribution and the ecology of three Armillaria species observed in silver fir (Abies alba) forests of the Pyrenees. We surveyed the presence and abundance of Armillaria above and belowground in 29 stands. Isolates were identified by the PCR-RFLP pattern of the IGS-1 region of their ribosomal DNA. We measured several ecological and management parameters of each stand in order to describe Armillaria infected sites. Armillaria cepistipes was the most abundant of three species observed. Armillaria gallica was dominant in soils with a higher pH and at lower elevations. Armillaria ostoyae seemed to be more frequent in stands where A. alba recently increased its dominance relative to other forest tree species. Thinning activities correlated with an increased abundance of Armillaria belowground. In 83% of the stands the same Armillaria species was observed above and belowground. It seems that in a conifer forest, A. cepistipes can be more frequent than A. ostoyae, a virulent conifer pathogen. Since logging is related to a higher abundance of Armillaria in the soil, the particular Armillaria species present in a given stand could be considered an additional site factor when making management decisions.

Brotação e produção das videiras 'Cabernet Sauvignon' e 'Pinot Noir' submetidas a diferentes concentrações de cianamida hidrogenada

A ausência de frio invernal na videira produz efeitos adversos, como o atraso e desuniformidade de brotação das gemas, dificuldades de manejo fitossanitário, produção escalonada e de baixa qualidade. O trabalho foi realizado no município de Garibaldi, na região da Encosta Superior do Nordeste do Estado do Rio Grande do Sul, com 640 metros de altitude, com objetivo de testar concentrações de cianamida hidrogenada de 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 e 2,5% nas cultivares viníferas Cabernet Sauvignon e Pinot Noir. Os melhores resultados para brotação de gemas de vara foram de 1,75 e 2,0 % em 'Cabernet Sauvignon' e 'Pinot Noir', respectivamente. Concentrações superiores a 1,5 % ocasionaram uniformidade de brotação, independentemente do ano. A maior produtividade foi obtida com cianamida.hidrogenada 2,0% nas duas cultivares, com elevação média de cinco ton/ha. Houve maior fertilidade nas gemas de vara do que em esporão. Os aspectos qualitativos das uvas não foram afetados pela cianamida hidrogenada, com exceção do peso médio dos cachos na 'Pinot Noir', na safra de 2004.

Caracterização morfológica e avaliação de cultivares de bananeira resistentes a Sigatoka Negra (Mycosphaerella fijiensis Morelet) no sudoeste goiano

Cinco cultivares de bananeira resistentes a Sigatoka Negra foram cultivadas na área experimental da Universidade Federal de Goiás, no município de Jataí, localizado na região Sudoeste do Estado. O objetivo foi introduzir genótipos resistentes a Sigatoka Negra no Estado, bem como fazer a caracterização morfológica desses materiais nessas condições climáticas. O trabalho foi realizado por meio da avaliação, em três ciclos produtivos, dos seguintes componentes de produção: intervalo em dias entre o plantio e o florescimento, número de folhas no florescimento e na colheita, número de pencas por cacho, frutos por cacho e frutos por penca, comprimento do cacho e dos frutos e peso do engaço, das pencas e do cacho. As cultivares falsa FHIA-18 e Caipira produziram em média aos 393 dias, apresentando maior precocidade em relação às demais cultivares. Como era esperado, a FHIA-21, que é uma bananeira tipo Terra, apresentou um ciclo maior (488 dias). O clima e a altitude de Jataí-GO podem ter contribuído para o aumento do ciclo das cinco cultivares quando comparado com outras regiões. Para as características de produção, a FHIA-01 e a falsa FHIA-18 se destacaram das demais. Para o número de pencas, a Thap Maeo se destacou nos três ciclos, mostrando a característica deste genótipo. As maiores alturas na floração foram observadas nas cultivares FHIA-21 e Thap Maeo, que também foram as que mais sofreram com os efeitos do vento.

Adubação de crescimento de macieira Cv. Catarina sobre porta-enxerto marubakaido em São Joaquim-SC

O vigor vegetativo e a capacidade produtiva da macieira são dependentes da adubação de crescimento ou de formação, a qual se baseia no fornecimento de N. A macieira cultivar Catarina, selecionada como resistente à sarna, tem-se mostrado promissora para as regiões de maior altitude do Sul do Brasil, mas, por tratar-se de uma cultivar nova, ainda não existem recomendações de adubação para a formação inicial das plantas. Por essa razão, conduziu-se um experimento com o objetivo de estabelecer a dose de N capaz de equilibrar o vigor vegetativo com a capacidade produtiva da planta. O experimento foi instalado num pomar estabelecido de macieira cultivar Catarina, enxertada sobre o porta-enxerto Marubakaido, implantado em 1998, num solo raso originário de rochas magmáticas ácidas, no município de São Joaquim. O solo (Neossolo) havia sido corrigido quanto ao pH e teores de fósforo e de potássio, de acordo com as recomendações para macieira. Avaliaram-se as doses de N: zero; 25; 50 e 100 kg ha-1 (soma de três aplicações anuais a partir do ano subseqüente ao plantio, na projeção da copa das plantas). As parcelas foram formadas por oito plantas em blocos ao acaso e oito repetições. O crescimento dos ramos do ano das plantas, o número de esporões e brindilas não foram afetados pelas doses de N. Todavia, conjeturou-se que a adubação nitrogenada, nos anos anteriores, afetou a nutrição das gemas florais, dado o aumento significativo no número de frutos no primeiro ciclo de produção das plantas.

Quebra de dormência de pereira 'Hosui' com uso de óleo mineral em dois tipos de condução

Algumas cultivares de pereira asiática, quando plantadas em regiões onde ocorrem invernos com baixo número de horas de frio, comumente apresentam deficiência e desuniformidade na brotação e floração, necessitando de meios artificiais para a quebra de dormência. Visando a miminizar esse problema, foi instalado um experimento num pomar de 4 anos de pereiras 'Hosui' (Pyrus pyrifolia), em espaçamento 4,0m x 4,0m, na Estação Experimental do Canguiri-da Universidade Federal do Paraná, no município de Pinhais-PR (latitude 25º25' sul, longitude 49º08' e altitude 920m), onde a soma de horas de frio atingiu 141 horas abaixo de 7,2ºC durante o inverno de 2005. Os tratamentos foram aplicados quando as plantas estavam no estádio fenológico A1 (gema inchada), sendo o experimento realizado em delineamento inteiramente ao acaso, com 4 repetições, em esquema fatorial 2x4x7, onde foram testados dois tipos de condução, em taça e em líder central modificado, três concentrações de óleo mineral a 4%, 6% e 8%, e uma testemunha, durante o período de agosto a novembro de 2005, e sete avaliações realizadas semanalmente pelo número de gemas em início de brotação, gemas brotadas e gemas mortas, em 4 ramos de um ano de idade e em posição inclinada, previamente marcados por planta. Os resultados obtidos mostraram que a aplicação de óleo mineral, nas concentrações de 4%, 6% e 8%, anteciparam a brotação de gemas em relação à testemunha e aumentaram a porcentagem de gemas brotadas nos dois tipos de condução, sendo que as concentrações de 6% e 8% foram mais efetivas para antecipar a brotação do que a de 4%. A porcentagem de gemas brotadas aos 84 dias após a aplicação do óleo mineral não diferiu entre os sistemas de condução, em líder central modificado e em taça.

Spatially varying selection shapes life history clines among populations of Drosophila melanogaster from sub-Saharan Africa.

Clines in life history traits, presumably driven by spatially varying selection, are widespread. Major latitudinal clines have been observed, for example, in Drosophila melanogaster, an ancestrally tropical insect from Africa that has colonized temperate habitats on multiple continents. Yet, how geographic factors other than latitude, such as altitude or longitude, affect life history in this species remains poorly understood. Moreover, most previous work has been performed on derived European, American and Australian populations, but whether life history also varies predictably with geography in the ancestral Afro-tropical range has not been investigated systematically. Here, we have examined life history variation among populations of D. melanogaster from sub-Saharan Africa. Viability and reproductive diapause did not vary with geography, but body size increased with altitude, latitude and longitude. Early fecundity covaried positively with altitude and latitude, whereas lifespan showed the opposite trend. Examination of genetic variance-covariance matrices revealed geographic differentiation also in trade-off structure, and QST -FST analysis showed that life history differentiation among populations is likely shaped by selection. Together, our results suggest that geographic and/or climatic factors drive adaptive phenotypic differentiation among ancestral African populations and confirm the widely held notion that latitude and altitude represent parallel gradients.

Anelamento e Paclobutrazol na produção e absorção de nutrientes em Pereira (Pyrus communis L.) cultivar Packham´s Triumph

Foram conduzidos dois experimentos para estudar o efeito do anelamento e do paclobutrazol na produção e absorção de macronutrientes em pereira cv Packham´s Triumph, no munícipio de São Joaquim-SC, localizado a 1.400 m de altitude, em pomar comercial, utilizando plantas adultas.O delineamento utilizado no primeiro e segundo foi o de blocos casualizados. No primeiro estudo, foram utilizados sete tratamentos: 1)testemunha; 2) 1,5 g /planta do paclobutrazol, aplicados no solo; 3) 3,0 g/planta de paclobutrazol, aplicados no solo; 4 ) 4,5 g/planta de paclobutrazol, aplicados no solo; 5) anelamento simples (1 anel); 6) anelamento duplo realizado (dois anéis), e 7 ) anelamento pleno (um anelamento seguido de outro anelamento no mesmo local após a cicatrização do primeiro). No segundo experimento, os tratamentos foram: 1)-testemunha; 2) 2 g/planta de paclobutrazol, aplicados o solo; 3 ) 4 g/planta de paclobutrazol, aplicados no solo; 4 )-1.000 ppm de paclobutrazol em aplicação foliar; 5 ) 2.000 ppm de paclobutrazol em aplicação foliar; 6 ) anelamento simples, e 7) anelamento duplo. A maior produção foi observada no anelamento pleno e no anelamento duplo. O anelamento teve maior efeito na produção do que o paclobutrazol, e este via solo teve maior efeito do que a aplicação foliar. Os tratamentos não influenciaram nos níveis de nutrientes no fruto, com exceção do potássio. O maior teor de potássio foi encontrado na testemunha que apresentou o maior tamanho de frutos.

Fenologia de espécies silvestres de macieira como polinizadora das cultivares gala e fuji

A escolha correta de cultivares polinizadoras na macieira é determinante para a obtenção de altos rendimentos. Muitas regiões produtoras de maçãs do mundo utilizam macieiras silvestres com o fim específico de polinização, porém existem poucas informações quanto ao uso dessas espécies nas condições climáticas do Sul do Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento fenológico de espécies silvestres de macieira quanto à floração em comparação as cultivares comerciais 'Gala' e 'Fuji', nas condições climáticas do Sul do Brasil, em Caçador-SC (latitude 26º42'32" sul, longitude 51º00'50" oeste e altitude de 960 metros). As macieiras silvestres estudadas foram M. atrosanguinea, M. baccata, M. eleyi, M. floribunda, M. hopa, M. platycarpa, M. robusta, 'John Downil', 'Prof. Spengler', 'Milalew imuni', 'Profusion', 'Winter gold' e 'Yellow Siberian'. As espécies silvestres apresentaram grande variabilidade na época de florescimento e na duração do mesmo ao longo dos anos. A maior coincidência do período de floração e com maior regularidade ao longo dos anos foi obtido entre às cultivares Gala e Fuji. 'Prof. Spengler', 'Profusion', 'Winter gold' e 'John Downil' são as espécies silvestres de macieira com maior potencial de utilização como polinizadoras, podendo ser utilizadas complementarmente para polinização das cultivares Gala e Fuji. As espécies M. hopa, M. eleyi e M. atrosanguinea, devido à alta densidade de floração, podem ser utilizadas como segunda opção para a polinização das cultivares Gala e Fuji.

Zoneamento agroclimático para o pessegueiro e a nectarineira no Estado do Paraná

O pessegueiro e a nectarineira são culturas com grande potencial climático e de mercado, mas ainda pouco exploradas no Estado do Paraná. O objetivo deste trabalho foi indicar zonas de menor risco climático para produção dessas culturas no Estado do Paraná, utilizando informações climáticas e agronômicas. Para tanto, foram usados dados históricos de 32 estações meteorológicas do IAPAR, para estimar e mapear os riscos de geadas tardias e o total médio de horas de frio (hf) abaixo de 7,2ºC no período maio-setembro. As regiões em que a última geada ocorre antes da fase de floração e com número de horas de frio adequado às exigências das variedades, foram consideradas aptas. Grande parte do norte, oeste e litoral do Paraná não apresenta horas de frio suficientes para as espécies. As áreas localizadas ao sul, com altitudes acima de 800 m, são as mais adequadas. Dentro da área apta, foram classificadas oito zonas, de acordo com a necessidade de frio das variedades de pessegueiro e nectarineira, e a característica de cada região: zona 1 (75 a 150 hf); zona 2 (150 a 200 hf); zona 3 (200 a 250 hf); zona 4 (250 a 300 hf); zona 5 (300 a 350 hf); zona 6 (350 a 400 hf), zona 7 (400 a 450 hf) e zona 8 (> 450 hf). As zonas de menor altitude acumulam menos horas de frio e são recomendadas para variedades com menor necessidade de frio. As zonas de maior altitude, que se apresentam com temperaturas mais baixas, têm maior somatório de horas de frio e são recomendadas para variedades com maior necessidade de frio (> 400 horas de frio). A última geada severa provável ocorre no final de agosto, nas regiões mais frias, e não prejudica a floração do pessegueiro e nectarineira. Os resultados obtidos neste estudo possibilitam a adoção de políticas de incentivo a essas culturas com baixo nível de risco, no Estado do Paraná.