Advances in apple culture worldwide

Over the last 60 years, planting densities for apple have increased as improved management systems have been developed. Dwarfing rootstocks have been the key to the dramatic changes in tree size, spacing and early production. The Malling series of dwarfing rootstocks (M.9 and M.26) have been the most important dwarfing rootstocks in the world but are poorly adapted in some areas of the world and they are susceptible to the bacterial disease fire blight and the soil disease complex, apple replant disease which limits their uses in some areas. Rootstock breeding programs in several parts of the world are developing improved rootstocks with resistance to fire blight, and replant disease, and improved cold hardiness and yield efficiency. A second important trend has been the increasing importance of new cultivars. New cultivars have provided opportunities for higher prices until they are over-produced. A new trend is the "variety club" in which variety owners manage the production and marketing of a new unique cultivar to bring higher prices to the growers and variety owners. This has led to many fruit growers being unable to plant or grow some new cultivars. Important rootstock and cultivar genes have been mapped and can be used in marker assisted selection of future rootstock and cultivar selections. Other important improvements in apple culture include the development of pre-formed trees, the development of minimal pruning strategies and limb angle bending which have also contributed to the dramatic changes in early production in the 2nd-5th years after planting. Studies on light interception and distribution have led to improved tree forms with better fruit quality. Simple pruning strategies and labor positioning platform machines have resulted in partial mechanization of pruning which has reduced management costs. Improved plant growth regulators for thinning and the development of a thinning prediction model based on tree carbohydrate balance have improved the ability to produce the optimum fruit size and crop load. Other new plant growth regulators have also allowed control of shoot growth, control of preharvest fruit drop and control of fruit softening in storage after harvest. As we look to the future, there will be continued incremental improvement in our understanding of plant physiology that will lead to continued incremental improvements in orchard management but there is likely to be dramatic changes in orchard production systems through genomics research and genetic engineering. A greater understanding of the genetic control of dwarfing, precocity, rooting, vegetative growth, flowering, fruit growth and disease resistance which will lead to new varieties and rootstocks which are less expensive to grow and manage.

Environmental requirements and environmental management system of boiler plant supplier

Työn tärkeimpänä tavoitteena oli edistää ympäristöjärjestelmän laatimista Kvaerner Pulping, Power divisioonan Kattilat-liiketoimintayksikölle. Lisäksi tavoitteena oli tarkastella yritykseen kohdistuvia ympäristövaatimuksia ja niiden vaikutusta yrityksen toimintaan. Aluksi työssä tarkasteltiin ympäristöjärjestelmästandardien sisältöjä ja niiden eroja. Työssä käsiteltiin myös erilaisia elinkaarijohtamisen malleja, joita voidaan hyödyntää yrityksen kokonaisvaltaisessa ympäristöjärjestelmässä. Työssä tarkasteltiin myös sidosryhmien vaikutusta yrityksen ympäristötoimintaan. Kattilalaitostoimittajan tärkeimpiä asiakkaita ovat sellu- ja paperiteollisuus. Näihin yrityksiin on kohdistunut runsaan kymmenen vuoden aikana paineita ympäristötoiminnan tehostamiseksi. Tämän kehityksen seurauksena vastaavat tehostamispaineet ovat siirtymässä myös alihankkijoille, kuten kattilaitostoimittajille. Tehokkaan ympäristöjohtamisen takaamiseksi työssä määriteltiin ympäristövastuut ja –valtuudet sekä ympäristöpäämäärät ja –tavoitteet. Lisäksi tunnistettiin yrityksen toimintaan liittyvät ympäristönäkökohdat ja –riskit. Työn yhteydessä laadittiin ympäristöjärjestelmän luonnos, ja se sisältää jatkuvan parantamisen periaatteen. Työn yhteydessä laadittiin lisäksi Kvaerner Pulping Oy:n koelaitokselle ympäristölupahakemus. Työssä on kuvattu koelaitosta ja sen ympäristölupahakemukseen liittyviä asioita esimerkkinä parantuneesta ympäristöasioiden hoidosta.

Nitrogen Oxides Reduction Possibilities at Pulp Mill and Power Plant

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää typenoksidien vähennysmahdollisuudet Stora Enson Varkauden tehtaiden sellutehtaalla ja voimalaitoksella. Tutkimuksessa käsiteltiin tehdasalueen suurimpia typenoksidien päästölähteitä: soodakattilaa, meesauunia, kuorikattilaa, öljykattilaa ja muovi-alumiinijakeen kaasutuslaitosta. Tutkimuksessa selvitettiin typenoksidipäästöjen syntymekanismit ja erilaisiin polttotekniikoihin soveltuvat typenoksidien vähennystekniikat. Varkauden tehtaiden typenoksidien vuosipäästö vuonna 2001 oli 836 tonnia. Kansallinen lainsäädäntö, kansainväliset sopimukset sekä paras käytettävissä oleva tekniikka (BAT) huomioiden selvitettiin kuhunkin kohteeseen parhaiten soveltuvat ratkaisut. Tutkimuksen perusteella laadittiin toimenpideohjelma, joka määrittelee suositeltavan toteutusjärjestyksen typenoksidien vähennystoimenpiteille. Toimenpideohjelman tärkeimpinä kriteereinä pidettiin vuonna 2004 tulevan uuden ympäristöluvan arvioituja luparajoja sekä toimenpiteiden kustannustehokkuutta. Toteutusjärjestyksessä ensimmäiseksi valittiin koeajojakson järjestäminen ajon optimoimiseksi kiertopetikattilalla ja toiseksi meesauunin ajon optimointi jatkuvatoimisen NOx-analysaattorin avulla. Seuraaviksi toimenpiteiksi ehdotettiin vertikaali-ilmajärjestelmän käyttöönottoa soodakattilalla sekä SNCR-järjestelmän asennusta kuorikattilalle. Saavutettava NOx-vähennys tulisi olemaan 10 – 45 % ja hinta 30 – 3573 EUR vähennettyä NOx-tonnia kohti. Tutkimuksen osana Ilmatieteen laitoksella teetetyn typenoksidien leviämisselvityksen mukaan Stora Enson tehtaiden NOx-päästöjen vaikutus Varkauden ilmanlaatuun on hyvin pieni. Suurin osa NOx-päästöistä aiheutuu liikenteestä.

Diet-related buccal dental microwear patterns in central african pygmy foragers and bantu-speaking farmer and pastoralist populations.

Pygmy hunter-gatherers from Central Africa have shared a network of socioeconomic interactions with non-Pygmy Bantu speakers since agropastoral lifestyle spread across sub-Saharan Africa. Ethnographic studies have reported that their diets differ in consumption of both animal proteins and starch grains. Hunted meat and gathered plant foods, especially underground storage organs (USOs), are dietary staples for pygmies. However, scarce information exists about forager-farmer interaction and the agricultural products used by pygmies. Since the effects of dietary preferences on teeth in modern and past pygmies remain unknown, we explored dietary history through quantitative analysis of buccal microwear on cheek teeth in well-documented Baka pygmies. We then determined if microwear patterns differ among other Pygmy groups (Aka, Mbuti, and Babongo) and between Bantu-speaking farmer and pastoralist populations from past centuries. The buccal dental microwear patterns of Pygmy hunter-gatherers and non-Pygmy Bantu pastoralists show lower scratch densities, indicative of diets more intensively based on nonabrasive foodstuffs, compared with Bantu farmers, who consume larger amounts of grit from stoneground foods. The Baka pygmies showed microwear patterns similar to those of ancient Aka and Mbuti, suggesting that the mechanical properties of their preferred diets have not significantly changed through time. In contrast, Babongo pygmies showed scratch densities and lengths similar to those of the farmers, consistent with sociocultural contacts and genetic factors. Our findings support that buccal microwear patterns predict dietary habits independent of ecological conditions and reflect the abrasive properties of preferred or fallback foods such as USOs, which may have contributed to the dietary specializations of ancient human populations.

Lipid peroxidation and seed emergency in progenies of the yellow passion fruit plant

The objective was to evaluate the percentage of emergency plantlets and lipid peroxidation in seeds of 29 half-sib progenies of yellow passion fruit (Passiflora edulis Sims.) after 24 months under storage. The experimental design was completely randomized, with four replications of 50 seeds each, from which the treatments were the progenies (1-29). The evaluation of the percent plantlet emergency was accomplished at 14 and 28 days after sowing. The lipid peroxidation of the seeds was expressed as malondialdehyde (MDA) content that was determined by the TBARS method. Approximately 21% of those half-sib progenies maintained the viability of their seeds for twenty-four months under storage. The results point out a remarkable genetic variability for vigor and emergency of the yellow passion fruit plantlets, with occurrence of individuals with high and other ones with low capacity to maintaining the physiologic quality of their seeds after storage.

Plant Phototropic Growth.

Plants are photoautotrophic sessile organisms that use environmental cues to optimize multiple facets of growth and development. A classic example is phototropism - in shoots this is typically positive, leading to growth towards the light, while roots frequently show negative phototropism triggering growth away from the light. Shoot phototropism optimizes light capture of leaves in low light environments and hence increases photosynthetic productivity. Phototropins are plasma-membrane-associated UV-A/blue-light activated kinases that trigger phototropic growth. Light perception liberates their protein kinase domain from the inhibitory action of the amino-terminal photosensory portion of the photoreceptor. Following a series of still poorly understood events, phototropin activation leads to the formation of a gradient of the growth hormone auxin across the photo-stimulated stem. The greater auxin concentration on the shaded compared with the lit side of the stem enables growth reorientation towards the light. In this Minireview, we briefly summarize the signaling steps starting from photoreceptor activation until the establishment of a lateral auxin gradient, ultimately leading to phototropic growth in shoots.

Plant sex chromosomes: lost genes with little compensation.

In many animals, gene loss on Y chromosomes is compensated through altered expression of their X-chromosome homologue. Now, however, a new study in plants finds that even genes deleted from the Y show no dosage compensation.

Plant Mating Systems: Female Sterility in the Driver's Seat.

Violation of Mendel's Law of Segregation by selfish X chromosomes that favour their own transmission is known for a number of organisms. Now, a new study reveals sex-ratio distortion favouring males and explains previously puzzling sex ratios in a Mediterranean shrub.

Back to Gondwanaland: can ancient vicariance explain (some) Indian Ocean disjunct plant distributions?

Oceans, or other wide expanses of inhospitable environment, interrupt present day distributions of many plant groups. Using molecular dating techniques, generally incorporating fossil evidence, we can estimate when such distributions originated. Numerous dating analyses have recently precipitated a paradigm shift in the general explanations for the phenomenon, away from older geological causes, such as continental drift, in favour of more recent, long-distance dispersal (LDD). For example, the 'Gondwanan vicariance' scenario has been dismissed in various studies of Indian Ocean disjunct distributions. We used the gentian tribe Exaceae to reassess this scenario using molecular dating with minimum (fossil), maximum (geological), secondary (from wider analyses) and hypothesis-driven age constraints. Our results indicate that ancient vicariance cannot be ruled out as an explanation for the early origins of Exaceae across Africa, Madagascar and the Indian subcontinent unless a strong assumption is made about the maximum age of Gentianales. However, both the Gondwanan scenario and the available evidence suggest that there were also several, more recent, intercontinental dispersals during the diversification of the group.

The Optimization of Flotation Process Parameters in the Deinking Plant

Tämän diplomityön tavoitteena oli sekundäärisen esiflotaation optimointi Stora Enso Sachsen GmbH:n tehtaalla. Optimoinnin muuttujana käytettiin vaahdon määrää ja optimointiparametreinä ISO-vaaleutta, saantoja sekä tuhkapitoisuutta. Lisäksi tutkittiin flotaatiosakeuden vaikutusta myös muihin tehtaan flotaatioprosesseihin. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin flotaatiotapahtumaa, poistettavien partikkeleiden ja ilmakuplien kontaktia, vaahdon muodostumista sekä tärkeimpiä käytössä olevia siistausflotaattoreiden laiteratkaisuja. Kokeellisessa osassa tutkittiin flotaatiosakeuden pienetämisen vaikutuksia tehtaan flotaatioprosesseihin tuhkapitoisuuden, ISO-vaaleuden, valon sironta- ja valon absorpiokerrointen kannalta. Sekundäärisen esiflotaation optimonti suoritettiin muuttamalla vaahdon määrää kolmella erilaisella injektorin koolla, (8 mm, 10 mm ja 13 mm), joista keskimmäinen kasvattaa 30 % massan tilavuusvirtaa ilmapitoisuuden muodossa. Optimonnin tarkoituksena oli kasvattaa hyväksytyn massajakeen ISO-vaaleutta, sekä kasvattaa kuitu- ja kokonaissaantoa sekundäärisessä esiflotaatiossa. Flotaatiosakeuden pienentämisellä oli edullisia vaikutuksia ISO-vaaleuteen ja valon sirontakertoimeen kussakin flotaatiossa. Tuhkapitoisuus pieneni sekundäärisissä flotaatioissa enemmän sakeuden ollessa pienempi, kun taas primäärisissä flotaatiossa vaikutus oli päinvastainen. Valon absorptiokerroin parani jälkiflotaatioissa alhaisemmalla sakeudella, kun taas esiflotaatioissa vaikutus oli päinvastainen. Sekundäärisen esiflotaation optimoinnin tuloksena oli lähes 5 % parempi ISO-vaaleus hyväksytyssä massajakeessa. Kokonaissaanto parani optimoinnin myötä 5 % ja kuitusaanto 2 %. Saantojen nousu tuottaa vuosittaisia säästöjä siistauslaitoksen tuotantokapasiteetin noustessa 0,5 %. Tämän lisäksi sekundäärisessä esiflotaatiossa rejektoituvan massavirran pienentyminen tuottaa lisäsäästöjä tehtaan voimalaitoksella.

Acetylation of cell wall is required for structural integrity of the leaf surface and exerts a global impact on plant stress responses.

The epidermis on leaves protects plants from pathogen invasion and provides a waterproof barrier. It consists of a layer of cells that is surrounded by thick cell walls, which are partially impregnated by highly hydrophobic cuticular components. We show that the Arabidopsis T-DNA insertion mutants of REDUCED WALL ACETYLATION 2 (rwa2), previously identified as having reduced O-acetylation of both pectins and hemicelluloses, exhibit pleiotrophic phenotype on the leaf surface. The cuticle layer appeared diffused and was significantly thicker and underneath cell wall layer was interspersed with electron-dense deposits. A large number of trichomes were collapsed and surface permeability of the leaves was enhanced in rwa2 as compared to the wild type. A massive reprogramming of the transcriptome was observed in rwa2 as compared to the wild type, including a coordinated up-regulation of genes involved in responses to abiotic stress, particularly detoxification of reactive oxygen species and defense against microbial pathogens (e.g., lipid transfer proteins, peroxidases). In accordance, peroxidase activities were found to be elevated in rwa2 as compared to the wild type. These results indicate that cell wall acetylation is essential for maintaining the structural integrity of leaf epidermis, and that reduction of cell wall acetylation leads to global stress responses in Arabidopsis.

Plant Immune Responses: Aphids Strike Back.

To survive and complete their life cycle, herbivorous insects face the difficult challenge of coping with the arsenal of plant defences. A new study reports that aphids secrete evolutionarily conserved cytokines in their saliva to suppress host immune responses.

Influence of Equipment Operation and Performance Deterioration on Power Plant Economy.

Pysyäkseen kilpailukykyisenä vapautuneilla sähkömarkkinoilla on voimalaitoksen energiantuotantokustannusten oltava mahdollisimman matalia, tinkimättä kuitenkaan korkeasta käytettävyydestä. Polttoaineen energiasisällön mahdollisimman hyvä hyödyntäminen on ratkaisevan tärkeää voimalaitoksen kannattavuudelle. Polttoainekustannusten osuus on konvektiivisilla laitoksilla yleensä yli puolet koko elinjakson kustannuksista. Kun vielä päästörajat tiukkenevat koko ajan, korostuu polttoaineen korkea hyötykäyttö entisestään. Korkea energiantuotannon luotettavuus ja käytettävyys ovat myös elintärkeitä pyrittäessä kustannusten minimointiin. Tässä työssä on käyty läpi voimalaitoksen kustannuksiin vaikuttavia käsitteitä, kuten hyötysuhdetta, käytettävyyttä, polttoaineen hintoja, ylös- ja alasajoja ja tärkeimpiä häviöitä. Ajostrategiassa ja poikkeamien hallinnassa pyritään hyvään hyötysuhteeseen ja alhaisiin päästöihin joka käyttötilanteessa. Lisäksi on tarkasteltu tiettyjen suureiden, eli höyryn lämpötilan ja paineen, savukaasun hapen pitoisuuden, savukaasun loppulämpötilan, sekä lauhduttimen paineen poikkeamien vaikutusta ohjearvostaan energiantuotantokustannuksiin. Happi / hiilimonoksidi optimoinnissa on otettu huomioon myös pohjatuhkan palamattomat.

Plant diversity across five vegetation belts in the Pyrenees (Catalonia, Spain)

In this paper we analyze the size and habitat partitioning of the vascular floras of five areas of the NE Iberian Peninsula, representing five distinct vegetation belts and three floristic regions: Mediterranean (basal belt), medio-European (submontane and montane belts) and Boreo-Alpine (subalpine and alpine belts). Each area covered over 1000 ha, and was fairly uniform in terms of potential vegetation, bedrock and bioclimate. They excluded large villages and field areas, the landscape being mainly natural or moderately anthropized.

Phylogeny and biogeography of Primula sect. Armerina: implications for plant evolution under climate change and the uplift of the Qinghai-Tibet Plateau.

BACKGROUND: The historical orogenesis and associated climatic changes of mountain areas have been suggested to partly account for the occurrence of high levels of biodiversity and endemism. However, their effects on dispersal, differentiation and evolution of many groups of plants are still unknown. In this study, we examined the detailed diversification history of Primula sect. Armerina, and used biogeographic analysis and macro-evolutionary modeling to investigate a series of different questions concerning the evolution of the geographical and ecological distribution of the species in this section. RESULTS: We sequenced five chloroplast and one nuclear genes for species of Primula sect. Armerina. Neither chloroplast nor nuclear trees support the monophyly of the section. The major incongruences between the two trees occur among closely related species and may be explained by hybridization. Our dating analyses based on the chloroplast dataset suggest that this section began to diverge from its relatives around 3.55 million years ago, largely coinciding with the last major uplift of the Qinghai-Tibet Plateau (QTP). Biogeographic analysis supports the origin of the section in the Himalayan Mountains and dispersal from the Himalayas to Northeastern QTP, Western QTP and Hengduan Mountains. Furthermore, evolutionary models of ecological niches show that the two P. fasciculata clades have significantly different climatic niche optima and rates of niche evolution, indicating niche evolution under climatic changes and further providing evidence for explaining their biogeographic patterns. CONCLUSION: Our results support the hypothesis that geologic and climatic events play important roles in driving biological diversification of organisms in the QTP area. The Pliocene uplift of the QTP and following climatic changes most likely promoted both the inter- and intraspecific divergence of Primula sect. Armerina. This study also illustrates how niche evolution under climatic changes influences biogeographic patterns.