Surface signaling in pathogenesis.

Surface signaling plays a major role in fungal infection. Topographical features of the plant surface and chemicals on the surface can trigger germination of fungal spores and differentiation of the germ tubes into appressoria. Ethylene, the fruit-ripening hormone, triggers germination of conidia, branching of hyphae, and multiple appressoria formation in Colletotrichum, thus allowing fungi to time their infection to coincide with ripening of the host. Genes uniquely expressed during appressoria formation induced by topography and surface chemicals have been isolated. Disruption of some of them has been shown to decrease virulence on the hosts. Penetration of the cuticle by the fungus is assisted by fungal cutinase secreted at the penetration structure of the fungus. Disruption of cutinase gene in Fusarium solani pisi drastically decreased its virulence. Small amounts of cutinase carried by spores of virulent pathogens, upon contact with plant surface, release small amounts of cutin monomers that trigger cutinase gene expression. The promoter elements involved in this process in F. solani pisi were identified, and transcription factors that bind these elements were cloned. One of them, cutinase transcription factor 1, expressed in Escherichia coli, is phosphorylated. Several protein kinases from F. solani pisi were cloned. The kinase involved in phosphorylation of specific transcription factors and the precise role of phosphorylation in regulating cutinase gene transcription remain to be elucidated.

Uso de Metarhizium spp. na produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar e seus efeitos na planta, em pragas e doenças

Os fungos do gênero Metarhizium são entomopatogênicos e ainda apresentam relações endofíticas e podem viver saprofiticamente no solo. A associação desses microrganismos com insetos é bem conhecida, mas as interações diretas com as plantas ainda são incipientes. Objetivou-se com este estudo, determinar a capacidade de colonização endofítica em raízes de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) de M. robertsii, M. anisopliae e três linhagens brasileiras recém-descobertas, bem como revelar o potencial destes fungos como antagonistas a dois fungos fitopatogênicos responsáveis pela podridão-vermelha (Fusarium moniliforme e Colletotrichum falcatum) e no controle de duas importantes pragas, a broca da cana-de-açúcar, Diatraea saccharalis e o nematóide-das-galhas, Meloidogyne javanica. Foram utilizados 24 isolados de Metarhizium spp. nos experimentos de promoção de crescimento de plantas após a inoculação em gemas de cana-de-açúcar em condições de casa-de-vegetação e campo. O efeito da inoculação do fungo em mudas de cana-de-açúcar foi investigado quanto a mortalidade e redução no desenvolvimento de D. saccharalis e redução nas populações de M. javanica. Experimentos de inibição in vitro em cultivo pareado foram conduzidos com os fungos F. moniliforme e C. falcatum e Trichoderma harzianum. Além disto, foram realizados testes qualitativos \"in vitro\" para avaliar a capacidade desses fungos em produzir β-1,3-Glucanase e Sideróforos. A inoculação de Metarhizium de todas as espécies testadas promoveu o crescimento de parte aérea, peso úmido e seco de raízes em relação ao controle (água). Enquanto o tratamento de gemas rotineiramente usado na usina onde se realizou a produção de mudas pré-brotadas com aplicação do fungicida Comet® + o fertilizante Biozyme TF resultou em pegamento de 32% e 59,6%, apenas com o uso de isolados de Metarhizium spp. estes valores foram de até 50% e 86,4%, nos dois experimentos em campo, respectivamente. As mortalidades observadas em lagartas de D. saccharalis que se alimentaram das plantas inoculadas com isolados de Metarhizium spp. atingiram valores de até 80%, sendo a mortalidade confirmada pela esporulação do fungo de até 55%. As lagartas sobreviventes apresentaram menor peso do que aquelas do controle não tratado. A inoculação de Metarhizium spp. em mudas de cana-de-açúcar conferiu proteção a M. javanica, resultando em uma densidade de massa de ovos por grama de raiz nas mudas inoculadas com o fungo até 59,8% menor no primeiro experimento e 64,1% menor no segundo em relação as mudas sem inoculação. Os ensaios de antagonismo mostraram que, todos os isolados de Metarhizium spp. apresentaram alguma forma de inibição tanto para F. moniliforme como para C. falcatum. Dos 24 isolados testados, 20,8% produziram a enzima hidrolítica, β-1,3-glucanase, o que pode estar associado a capacidade de inibição dos fungos fitopatogênicos. Constatou-se que 8 (33,3%) dos isolados produziram sideróforos e sugere que esses fungos apresentam mecanismos de disponibilização do ferro. O conhecimento gerado com este estudo poderá subsidiar novas estratégias de utilização de Metarhizium spp. em campo na produção de MPB de cana-de-açúcar.

Paleontological and sedimentological investigations of a sediment profile from northeast Greenland

The Kap Mackenzie area on the outer coast of northeast Greenland was glaciated during the last glacial stage, and pre-Holocene shell material was brought to the area. Dating of marine shells indicates that deglaciation occurred in the earliest Holocene, before 10 800 cal. a BP. The marine limit is around 53 m a.s.l. In the wake of the deglaciation, a glaciomarine fauna characterized the area, but after c. one millennium a more species-rich marine fauna took over. This fauna included Mytilus edulis and Mysella sovaliki, which do not live in the region at present; the latter is new to the Holocene fauna of northeast Greenland. The oldest M. edulis sample is dated to c. 9500 cal. a BP, which is the earliest date for the species from the region and indicates that the Holocene thermal maximum began earlier in the region than previously documented. This is supported by driftwood dated to c. 9650 cal. a BP, which is the earliest driftwood date so far from northeastern Greenland and implies that the coastal area was at least partly free of sea ice in summer. As indicated by former studies, the Storegga tsunami hit the Kap Mackenzie area at c. 8100 cal. a BP. Loon Lake, at 18 m a.s.l., was isolated from the sea at c. 6200 cal. a BP, which is distinctly later than expected from existing relative sea-level curves for the region.

Benthic foraminiferal abundances at the Cretaceous/Paleogene boundary of ODP Hole 117-1049C at Blake Nose, Northwest Atlantic (Appendix A)

Sediments recovered at lower bathyal ODP Site 1049 on Blake Nose (Northwestern Atlantic) offer an opportunity to study environmental changes at the Cretaceous/Paleogene (K/P) boundary relatively close to the Chicxulub impact structure on the Yucatan peninsula, Mexico. In Hole 1049C, the boundary is located at the base of a 9-cm-thick layer with abundant spherules, considered to be impact ejecta. Uppermost Maastrichtian oozes below, and lowermost Danian pelagic oozes above the spherulebed contain well-preserved bathyal benthic foraminifera. The spherule-bed itself, in contrast, contains a mixture of shallow (neritic) and deeper (bathyal) species, and specimens vary strongly in preservation. This assemblage was probably formed by reworking and down-slope transport triggered by the K/P impact. Across the spherule-bed (i.e., the K/P boundary) only ~7% of benthic foraminiferal species became extinct, similar to the low extinction rates of benthic foraminifera worldwide. Quantitative analysis of benthic foraminiferal assemblages and morphogroups in the >63-µm size fraction indicates a relatively eutrophic, stable environment during the latest Maastrichtian, interrupted by a sudden decrease in the food supply to the benthos at the K/P boundary and a decrease in diversity of the faunas, followed by a stepped recovery during the earliest Danian. The recovery was probably linked to the gradual recovery of surface-dwelling primary producers.