Intervalo hídrico ótimo para avaliação da degradação física do solo

A influência do sistema de uso e manejo na qualidade física do solo tem sido tema de destaque em razão de seus impactos ambientais e agronômicos. O intervalo hídrico ótimo (IHO) é um moderno indicador da qualidade física que potencialmente pode apresentar os mecanismos e processos de perda ou recuperação da qualidade física do solo, por causa do seu uso e manejo. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi quantificar a influência de diferentes sistemas de uso e manejo no IHO de um Latossolo Vermelho distrófico, textura franco-arenosa, composto por 170, 40 e 790 g kg-1 de argila, silte e areia, respectivamente. Foram selecionadas quatro áreas, sob os seguintes sistemas de uso e manejo do solo: mata nativa; pastagem cultivada por mais de 20 anos; citros por mais de 10 anos, antecedido por 10 anos de pastagens; e cultivo com culturas comerciais (milho, sorgo, aveia e mandioca), por cerca de 15 anos, após 10 anos de pastagem cultivada. Foram coletadas 48 amostras indeformadas, em cada área, no centro da camada de 0-0,10 m de profundidade. As amostras foram submetidas a potenciais de -10 a -15.000 hPa, em que foram determinadas a curva de retenção de água, a curva de resistência do solo à penetração e, posteriormente, a densidade do solo (Ds) e o IHO. A Ds foi influenciada pelos sistemas de uso e manejo do solo na sequência cultivo = citros > pastagem > mata nativa. A relação entre IHO e Ds foi linear e negativa, à exceção da mata nativa que na faixa de Ds entre 1,35-1,55 Mg m-3 apresentou relação positiva. Valores de Ds, em que o IHO = 0, associados com severa degradação física do solo, foram de 1,75 e 1,80 Mg m-3, nos solos sob citros e cultivo, respectivamente; a proporção desses valores foi de 21 % para o solo sob citros e 18 %, para o sob cultivo. A perda de qualidade física do solo foi menos acentuada no solo sob pastagem, quando comparado com os solos sob citros e cultivo, sendo a diminuição do IHO menos acentuada com o aumento da Ds. O menor valor de Ds em que iniciou a redução do IHO foi tomado como densidade do solo de alerta (Ds a). A Ds a foi de 1,55 Mg m-3 e pode ser utilizada como valor de referência no processo de recuperação da qualidade física do solo, válida para solos com textura, uso e manejo semelhante ao deste estudo.

Reserva mineral de potássio em Latossolo cultivado com Pinus taeda L.

No Brasil, aproximadamente 1,87 milhões de hectares são plantados com as espécies de Pinus, normalmente em solos pobres quimicamente. Os objetivos deste trabalho foram estudar a mineralogia das frações areia, silte e argila e estimar a reserva mineral de K por diferentes métodos de extrações químicas em solo naturalmente pobre nesse nutriente e cultivado com Pinus taeda L., no Segundo Planalto Paranaense. Foram selecionadas cinco árvores com maior diâmetro (árvores dominantes), em uma área de 500 m², para abertura de uma trincheira (1,6 m) na projeção da copa de cada árvore. Todos os perfis foram classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico e apresentaram similaridade na morfologia e na sequência dos horizontes, cujas profundidades médias foram: O = 0,04 m, A1 = 0-0,09 m, A2 = 0,09-0,24 m, BA = 0,24-0,43 m, B1 = 0,43-0,66 m e B2 = 0,66-1,60+ m. As amostras coletadas em cada horizonte foram submetidas a análises físicas (granulometria) e químicas (pH, carbono orgânico, acidez potencial, Al3+ e bases trocáveis, P disponível, K total e não trocável), e as frações areia, silte e argila foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX). As frações areia e silte dos solos apresentaram mineralogia bastante uniforme, com predomínio absoluto de quartzo e apenas ocorrência de discretas reflexões de mica por DRX. A fração argila também apresentou limitada ocorrência de minerais micáceos. Os tratamentos sequenciais para remoção de óxidos de Fe, gibbsita e caulinita foram eficientes para concentração de mica na fração argila, o que facilitou a identificação de biotita e muscovita por DRX. Os baixos teores de K não trocável obtidos com diferentes concentrações de HNO3 fervente (máximo de 91 mg kg-1) e de K total extraído com HF concentrado (máximo de 202,7 mg kg-1) foram consistentes com a pobreza das frações do solo em minerais primários, fontes desse nutriente. As correlações positivas e significativas entre os teores não trocáveis de K no solo e os teores e conteúdos do nutriente nas árvores indicaram a importância de formas de reservas do nutriente na nutrição da espécie em solos altamente intemperizados e pobres em K trocável.

EFICIÊNCIA DE MÉTODOS ANALÍTICOS NA PREDIÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO PARA ARROZ IRRIGADO EM SOLOS CATARINENSES

Os solos cultivados com arroz irrigado no Estado de Santa Catarina apresentam características mineralógicas e químicas distintas dos solos utilizados nos estudos de calibração do extrator Mehlich-1, para estimar a disponibilidade de fósforo do solo para as plantas. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos extratores Mehlich-1, Mehlich-3, Resina em lâminas, Olsen e EDTA na predição da disponibilidade P para plantas de arroz cultivadas em sistema de alagamento em solos representativos de lavouras orizícolas do Estado de Santa Catarina. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, com cinco solos oriundos de várias lavouras orizícolas, em 2014. Foram adicionados aos solos quatro concentrações de P, correspondendo a 0, ¼, ½ e 1,0 vez a quantidade de P para atingir 0,2 mg L-1 de P na solução do solo (com base na capacidade de adsorção de cada solo). Foram usadas três repetições por tratamento, dispostas no delineamento completamente casualizado. Após cinco dias da adição dos níveis de P, as unidades experimentais constituídas por vasos de 8 L contendo 3,5 kg de solo seco foram amostradas para determinar o P disponível do solo por cinco métodos químicos. Na sequência, essas foram alagadas e cultivadas com seis plantas de arroz por 46 dias, quando se quantificaram a massa de matéria seca e o P absorvido pela parte aérea das plantas. A eficácia dos métodos Mehlich-1, Mehlich-3, Resina em lâminas, Olsen e EDTA foi avaliada por correlação linear entre a quantidade de P extraída dos solos e a quantidade absorvida pelas plantas. A quantidade de P absorvida pelas plantas de arroz aumentou com o acréscimo das doses de P aplicadas, variando com o tipo de solo. A maior recuperação do P adicionado aos solos foi obtida pelo extrator EDTA, seguido pelo Olsen. O P extraído pelo EDTA e Mehlich-3 evidenciou melhor correlação com quantidade de P absorvida pelo arroz. O agrupamento dos solos segundo características relacionadas à adsorção de P no solo melhora a eficiência de todos os métodos em predizer a disponibilidade de P em solos cultivados com arroz no sistema de inundação.

Genome-wide DNA polymorphism analyses using VariScan

BACKGROUND: DNA sequence polymorphisms analysis can provide valuable information on the evolutionary forces shaping nucleotide variation, and provides an insight into the functional significance of genomic regions. The recent ongoing genome projects will radically improve our capabilities to detect specific genomic regions shaped by natural selection. Current available methods and software, however, are unsatisfactory for such genome-wide analysis. RESULTS: We have developed methods for the analysis of DNA sequence polymorphisms at the genome-wide scale. These methods, which have been tested on a coalescent-simulated and actual data files from mouse and human, have been implemented in the VariScan software package version 2.0. Additionally, we have also incorporated a graphical-user interface. The main features of this software are: i) exhaustive population-genetic analyses including those based on the coalescent theory; ii) analysis adapted to the shallow data generated by the high-throughput genome projects; iii) use of genome annotations to conduct a comprehensive analyses separately for different functional regions; iv) identification of relevant genomic regions by the sliding-window and wavelet-multiresolution approaches; v) visualization of the results integrated with current genome annotations in commonly available genome browsers. CONCLUSION: VariScan is a powerful and flexible suite of software for the analysis of DNA polymorphisms. The current version implements new algorithms, methods, and capabilities, providing an important tool for an exhaustive exploratory analysis of genome-wide DNA polymorphism data.

Comparative genomic analysis of the odorant-binding protein family in 12 Drosophila genomes: purifying selection and birth-and-death evolution

Background: Chemoreception is a widespread mechanism that is involved in critical biologic processes, including individual and social behavior. The insect peripheral olfactory system comprises three major multigene families: the olfactory receptor (Or), the gustatory receptor (Gr), and the odorant-binding protein (OBP) families. Members of the latter family establish the first contact with the odorants, and thus constitute the first step in the chemosensory transduction pathway.Results: Comparative analysis of the OBP family in 12 Drosophila genomes allowed the identification of 595 genes that encode putative functional and nonfunctional members in extant species, with 43 gene gains and 28 gene losses (15 deletions and 13 pseudogenization events). The evolution of this family shows tandem gene duplication events, progressive divergence in DNA and amino acid sequence, and prevalence of pseudogenization events in external branches of the phylogenetic tree. We observed that the OBP arrangement in clusters is maintained across the Drosophila species and that purifying selection governs the evolution of the family; nevertheless, OBP genes differ in their functional constraints levels. Finally, we detect that the OBP repertoire evolves more rapidly in the specialist lineages of the Drosophila melanogaster group (D. sechellia and D. erecta) than in their closest generalists.Conclusion: Overall, the evolution of the OBP multigene family is consistent with the birth-and-death model. We also found that members of this family exhibit different functional constraints, which is indicative of some functional divergence, and that they might be involved in some of the specialization processes that occurred through the diversification of the Drosophila genus.

Biotecnologia Ambiental. Aplicacions biotecnològiques a la millora del medi ambient

La biotecnología ambiental comprende el conjunto de actividades tecnológicas que facilitan la comprensión y la gestión de los sistemas biológicos en el medio ambiente, con el fin de proveer productos y servicios. Actualmente, la gestión del medio ambiente y de sus recursos naturales no se comprende si no se realiza de manera sostenible. Los avances científicos y tecnológicos le están permitiendo a la biotecnología ambiental, el desarrollo de nuevas herramientas y aplicaciones con los que responder a los principales retos medioambientales actuales. Entre estos debe destacarse la disponibilidad de recursos hídricos y energéticos. El papel esencial de los microorganismos tanto en el ciclo de los elementos como en el funcionamiento de los ecosistemas naturales ha comportado una estrecha relación entre la biotecnología ambiental y la ecología microbiana. Las nuevas técnicas moleculares de genómica, proteómica i metabolómica, han facilitado a la biotecnología ambiental plantearse nuevas perspectivas a partir de los recientes conocimientos estructurales y funcionales de los consorcios microbianos. La comprensión de la biodiversidad y la funcionalidad de los estos consorcios microbianos está introduciendo una nueva forma de gestionar los recursos naturales y el medio ambiente, de manera similar a como actualmente el estudio de los recursos humanos de una empresa resulta una herramienta esencial para la dirección de empresas y el establecimiento de planes estratégicos. Los principales ámbitos de interés actual de la biotecnología ambiental son aquellos aspectos medioambientales relacionados con el cambio climático, la búsqueda de nuevas fuentes energéticas renovables y alternativas, la mejora de los procesos de reciclaje, el aprovechamiento y la gestión de recursos hídricos, y la mejora de las interacciones entre salud y medio ambiente. No obstante, en nuestro ámbito territorial presentan una mayor importancia y demanda social las actividades y metodologías tecnológicas de la biotecnología ambiental relacionadas con los procesos de reciclaje y bioremediación de suelos contaminados, la mejora de la gestión y el control de la calidad de nuestros recursos hídricos y la mejora de aquellas actividades donde interacciona la salud y el medio ambiente. Las aportaciones significativas de la biotecnología ambiental en el desarrollo de energías realmente alternativas y en el control del cambio climático queda relegadas en un segundo término des de un punto de vista de su aplicabilidad actual y futura a corto plazo.

Conteúdos de biologia em vestibulares seriados

A adoção de novos processos seletivos para o acesso de alunos às universidades só foi possível com a promulgação da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional n. 9.394/96. O vestibular seriado é uma dessas propostas alternativas, que prevê uma avaliação sistemática dos alunos ao término de cada ano do ensino médio. O propósito deste estudo foi caracterizar o vestibular seriado, hoje presente em 22 instituições públicas, quanto ao seu objetivo, estilos de avaliação e conteúdos da disciplina de Biologia distribuídos nos módulos referentes às três séries do ensino médio. Averiguamos que os diferentes programas analisados não apresentam uniformidade em diversos aspectos, tais como número de vagas, estrutura de avaliação e conteúdo programático. Verificamos, ainda, a ausência de consenso sobre a sequência a ser adotada para o ensino de Biologia e a resultante restrição para que o aluno possa preparar-se para as provas seriadas em mais de uma instituição.

O conselho técnico-científico da educação básica da capes e a formação docente

Neste texto é analisado o papel do Conselho Técnico Científico da Educação Básica da Capes, no contexto das políticas de formação dos profissionais para o magistério da educação básica. Este conselho tem a função de subsidiar as Diretorias da Educação Básica da Capes na formulação de políticas e no desenvolvimento de atividades de suporte à formação de profissionais de magistério. Instalado em 2008, sua principal contribuição foi definir uma Política Nacional de Formação de Profissionais da Educação Básica, que resultou na publicação do Decreto n. 6.755/2009, com diretrizes e indicações estratégicas para esta formação. Na sequência desta definição, a falta de sistematização das atribuições do conselho prejudicou o acompanhamento das políticas e a sua efetiva possibilidade de contribuir para o delineamento das ações necessárias para sua execução, razão pela qual se torna necessária a revisão na gestão do seu funcionamento, decisivo para auxiliar a Capes a diminuir a distância entre o fomento à pesquisa e pós-graduação e o fomento aos programas de formação inicial e continuada de professores para a educação básica.

A capacidade institucional de municípios paulistas na gestão da educação básica

Este artigo tem como propósito apresentar e discutir parte de resultados de pesquisa que se propôs a analisar a capacidade institucional de municípios paulistas no planejamento de políticas educacionais, com base nos aspectos que se referem à estrutura e funcionamento de sistemas/redes de ensino, à gestão de pessoas e à gestão pedagógica. O estudo-piloto foi realizado em dez municípios de três Regiões Metropolitanas do Estado de São Paulo. O artigo apresenta, inicialmente, diferentes visões sobre o conceito de capacidade institucional e, na sequência, analisa dados obtidos em fontes oficiais e em entrevistas realizadas nos municípios pesquisados.

Bioinformatics: making large-scale science happen

Bionformatics is a rapidly evolving research field dedicated toanalyzing and managing biological data with computational resources. This paperaims to overview some of the processes and applications currently implementedat CCiT-UB¿s Bioinformatics Unit, focusing mainly on the areas of Genomics,Transcriptomics and Proteomics

Genomics: more than genes

The fundamentals of Real-time Polymerase Chain Reaction,Automated capillary electrophoresis -Sanger sequencing and Fragmentanalysis- and "Next-generation" sequencing are reviewed. An overview ofapplications is presented using our own examples carried out in our facility.

"Next-generation" Sequencing (NGS): The new genomic revolution

In the past 5 years "Next-generation" Sequencing (NGS) technologies have transformed genomics by delivering fast, inexpensive and accurate genomeinformation changing the way we think about scientific approaches in basic,applied and clinical research. The inexpensive production of large volumes ofsequence data is the main advantage over the automated Sanger method,making this new technology useful for many applications. In this chapter, a brieftechnical review of NGS technologies is given, along with the keys to NGSsuccess and a broad range of applications for NGS technologies.

ABS: a database of Annotated regulatory Binding Sites from orthologous promoters

Information about the genomic coordinates and the sequence of experimentally identified transcription factor binding sites is found scattered under a variety of diverse formats. The availability of standard collections of such high-quality data is important to design, evaluate and improve novel computational approaches to identify binding motifs on promoter sequences from related genes. ABS (http://genome.imim.es/datasets/abs2005/index.html) is a public database of known binding sites identified in promoters of orthologous vertebrate genes that have been manually curated from bibliography. We have annotated 650 experimental binding sites from 68 transcription factors and 100 orthologous target genes in human, mouse, rat or chicken genome sequences. Computational predictions and promoter alignment information are also provided for each entry. A simple and easy-to-use web interface facilitates data retrieval allowing different views of the information. In addition, the release 1.0 of ABS includes a customizable generator of artificial datasets based on the known sites contained in the collection and an evaluation tool to aid during the training and the assessment of motif-finding programs.

Sequencing human-gibbon breakpoints of synteny reveals mosaic new insertions at rearrangement sites

The gibbon genome exhibits extensive karyotypic diversity with an increased rate of chromosomal rearrangements during evolution. In an effort to understand the mechanistic origin and implications of these rearrangement events, we sequenced 24 synteny breakpoint regions in the white-cheeked gibbon (Nomascus leucogenys, NLE) in the form of high-quality BAC insert sequences (4.2 Mbp). While there is a significant deficit of breakpoints in genes, we identified seven human gene structures involved in signaling pathways (DEPDC4, GNG10), phospholipid metabolism (ENPP5, PLSCR2), beta-oxidation (ECH1), cellular structure and transport (HEATR4), and transcription (ZNF461), that have been disrupted in the NLE gibbon lineage. Notably, only three of these genes show the expected evolutionary signatures of pseudogenization. Sequence analysis of the breakpoints suggested both nonclassical nonhomologous end-joining (NHEJ) and replication-based mechanisms of rearrangement. A substantial number (11/24) of human-NLE gibbon breakpoints showed new insertions of gibbon-specific repeats and mosaic structures formed from disparate sequences including segmental duplications, LINE, SINE, and LTR elements. Analysis of these sites provides a model for a replication-dependent repair mechanism for double-strand breaks (DSBs) at rearrangement sites and insights into the structure and formation of primate segmental duplications at sites of genomic rearrangements during evolution.

Diferenciação molecular de cultivares elites de bananeira

Este trabalho teve como objetivo caracterizar molecularmente genótipos elite, e recomendados, de bananeira, por meio de marcadores RAPD e microssatélites. Foram utilizados 47 primers de RAPD e 34 primers de microssatélites. Foi também conduzido um ensaio de contaminação, utilizando-se o primer AGMI 24-25, cuja variedade Tropical foi considerada a amostra-padrão, e as cultivares Caipira e Prata Graúda como contaminantes. Os marcadores permitiram separar as cultivares de acordo com a origem e a constituição genômica e definiram padrões moleculares para algumas cultivares avaliadas. As cultivares Garantida, Preciosa e Pacovan Ken apresentaram alta similaridade genética com ambos marcadores. O primer AGMI 24-25 demonstrou alta capacidade discriminatória de genótipos em ensaios de contaminação.