Prototypical Arthropod Gene Content and Genome Organisation in the Centipede Strigamia maritima

Myriapods (e.g., centipedes and millipedes) display a simple homonomous body plan relative to other arthropods. All members of the class are terrestrial, but they attained terrestriality independently of insects. Myriapoda is the only arthropod class not represented by a sequenced genome. We present an analysis of the genome of the centipede Strigamia maritima. It retains a compact genome that has undergone less gene loss and shuffling than previously sequenced arthropods, and many orthologues of genes conserved from the bilaterian ancestor that have been lost in insects. Our analysis locates many genes in conserved macro-synteny contexts, and many small-scale examples of gene clustering. We describe several examples where S. maritima shows different solutions from insects to similar problems. The insect olfactory receptor gene family is absent from S. maritima, and olfaction in air is likely effected by expansion of other receptor gene families. For some genes S. maritima has evolved paralogues to generate coding sequence diversity, where insects use alternate splicing. This is most striking for the Dscam gene, which in Drosophila generates more than 100,000 alternate splice forms, but in S. maritima is encoded by over 100 paralogues. We see an intriguing linkage between the absence of any known photosensory proteins in a blind organism and the additional absence of canonical circadian clock genes. The phylogenetic position of myriapods allows us to identify where in arthropod phylogeny several particular molecular mechanisms and traits emerged. For example, we conclude that juvenile hormone signalling evolved with the emergence of the exoskeleton in the arthropods and that RR-1 containing cuticle proteins evolved in the lineage leading to Mandibulata. We also identify when various gene expansions and losses occurred. The genome of S. maritima offers us a unique glimpse into the ancestral arthropod genome, while also displaying many adaptations to its specific life history.

Els escarabats inspiren nous materials

La natura és sàvia i, després d'anys d'evolució, ha seleccionat materials amb propietats insuperables. Alguns experts creuen que el 80% de les solucions que la ciència busca estan en els animals i les plantes. S'investiga per aconseguir avions inspirats en el vol del cigne, edificis que imitin la termoregulació dels cactus, banyadors basats en les escates dels taurons per reduir la fricció amb l'aigua i materials tan resistents com les teranyines.

Adsorção do corante vermelho congo por derivados da o-carboximetilquitosana hidrofobicamente modificados

Hydrophobically modified O-carboxymethylchitosan derivatives were synthesized through a reaction with lauroyl chloride and applied for adsorption of congo red dye. The Langmuir-Freundlich isotherm model was found to be the most suitable one for the VC adsorption and maximum adsorption capacity obtained was 281.97 mg g-1 at a pH value of 7.0 for HL 1.0. The adsorption process follows the pseudo-second-order kinetics and the corresponding rate constants were obtained. The thermodynamic parameters showed that adsorption process is spontaneous (positive ∆Hº) and favorable (negative ∆Gº). The hydrophobic derivatives are able to adsorb the dye even in high pH values.

Caracterização patogênica, fisiológica e morfológica de Pseudocercospora musae

As características patogênicas, fisiológicas e morfológicas de oito isolados de Pseudocercospora musae foram estudadas objetivando sua diferenciação. Para determinação da patogenicidade, os isolados foram inoculados em folhas de bananeira (Musa spp.) através de dois métodos: com e sem ferimento. Em ambos os casos, foram utilizados discos de micélio (4 mm de diâmetro), retirados de colônias jovens de cada um dos isolados. Maior eficiência na reprodução dos sintomas foi observada no método por ferimento, onde todos os isolados mostraram-se patogênicos, enquanto no sem ferimento, somente os isolados P-2 e P-4 apresentaram habilidade para penetrar e colonizar o tecido hospedeiro. Para a caracterização fisiológica, foi estudado o comportamento dos isolados em seis meios de cultura (BDA, V-8, leite de côco, Czapek, maltose-peptona e aveia) e três níveis de pH (4,5; 5,5 e 6,5), durante o período de incubação de sete dias, a temperatura de 25 °C e em condições de alternância luminosa. Leite de coco, BDA e aveia induziram maior crescimento micelial, enquanto que BDA, maltose-peptona, V-8 e Czapek, maior produção de conídios. Os isolados de P. musae cresceram melhor em pH 4,5 e a esporulação foi favorecida em pH 6,5, destacando-se o isolado P-1 em relação aos demais. As características culturais dos isolados mostraram pequena variação quanto a topografia, coloração e pigmentação da colônia, de acordo com o substrato e pH empregados. A caracterização morfológica revelou variação não significativa no tamanho e na relação comprimento/largura dos isolados de P. musae.

Resistência de somaclones da cultivar de arroz IAC 47 a Monographella albescens

A escaldadura cujo agente causal é o fungo Monographella albescens é uma das principais doenças de arroz (Oryza sativa) no Brasil. Somaclones derivados de panículas imaturas de IAC 47 foram avaliados quanto à resistência genética à escaldadura em condições de infecção natural de campo e de inoculações artificiais em casa de vegetação. As diferenças entre os somaclones quanto à incidência e severidade foram significativas em experimento realizado em condições de campo. As severidades variaram de 12,4% a 32,03% para os somaclones SCIA14 e SCIA28, respectivamente. A relação entre a incidência e a severidade em experimento de campo foi linear e positiva (r = 0,87; P<=0.01). O comprimento da lesão nas folhas dos somaclones, em inoculações com disco de micélio, correlacionou com a severidade (r = 0,93; P<=0.01) e com a incidência no campo (r = 0,88; P<=0.01). A relação entre a largura da folha bandeira dos somaclones e o grau de suscetibilidade foi linear e positiva. Considerando a avaliação em condições de campo e em condições de casa de vegetação, 19 somaclones apresentaram resistência maior do que a cultivar IAC 47.

Efeito do substrato na morfologia de conídios de Bipolaris sorokiniana e da densidade de inóculo na intensidade da mancha marrom em cevada

O fungo Bipolaris sorokiniana causa a mancha marrom da cevada (Hordeum vulgare), doença foliar amplamente distribuída no mundo. A sua identificação ou diferenciação de outras espécies baseia-se principalmente na variação morfológica dos esporos. Porém, muitos fatores podem alterar o tamanho e a septação dos conídios dentro da espécie. O presente trabalho objetivou estudar o efeito de diferentes substratos no tamanho, septação e morfologia de conídios de B. sorokiniana, assim como o efeito da densidade de inóculo na intensidade da mancha marrom em plantas de cevada. Os substratos constaram de seis meios de cultura, de sementes e folhas verdes de cevada, trigo (Triticum aestivum), centeio (Secale cereale) e triticale (Triticum secalotricum). O tipo de substrato afetou significativamente o comprimento, a largura e o número de pseudoseptos de B. sorokiniana. Os esporos desenvolvidos em meios de cultura (68,2 × 21,9 mm; 5,7 pseudoseptos) e em sementes (78,3 × 20,4 mm e 7,2 pseudoseptos) foram mais curtos, mais largos e com menor número de pseudoseptos, além de serem mais escuros e retos, em relação aos recuperados de tecidos verdes (92,9 × 18,2 mm e 7,7 pseudoseptos). O efeito da densidade de inóculo foi testado através da aplicação de suspensões de esporos contendo 2,5 x 103, 5 x 10³, 10 x 10³, 15 x 10³ e 20 x 10³ conídios/ml a plantas de cevada do cultivar BR-2. A relação com a intensidade da mancha marrom seguiu uma tendência polinomial quadrática, na qual os pontos máximos corresponderam a 183 manchas/folha (16.500 esporos/ml) e 79% de severidade (14.000 esporos/ml). Estimou-se que 50 a 90 esporos foram necessários para produzir uma lesão.

Caracterização de isolados de Phytophthora patogênicos a Citrus sinensis no Estado de Alagoas

Nove isolados de Phytophthora obtidos da rizosfera de laranjeiras (Citrus sinensis) infetadas, em Alagoas, foram caracterizados com base na morfologia da colônia, morfologia e morfometria das estruturas reprodutivas, e no crescimento em diferentes temperaturas. Todas as culturas apresentaram-se heterotálicas; esporângios papilados, ovóides ou subesféricos, medindo 24,6 - 78,7 µm de comprimento (média=49,1µm) x 16,4 - 49,2 µm de largura (média=33,3 µm), com uma relação comprimento/largura de 1,1 - 2,3 (média=1,5); clamidósporos principalmente terminais, apresentando 13,1 - 45,9 µm de diâmetro (média=27,3 µm). Oogônios globosos, com 14,8 - 34,4 µm de diâmetro (média=26,4 µm) contendo oósporos apleuróticos, medindo 11,5 - 29,5 µm de diâmetro (média=22,7 µm). Anterídios em posição anfígena, medindo 6,6 - 16,7 µm de comprimento (média= 10,6 µm) e 8,2 - 16,7 µm de largura (média=12,0 µm). O maior crescimento micelial ocorreu entre 25 e 30 ºC em meio de cenoura-ágar modificado. Todos os isolados cresceram a 35 ºC e foram patogênicos às mudas de limão (Citrus limonia) 'Cravo' e aos frutos de laranja 'Pêra'. Todos os isolados foram identificados como P. nicotianae (= P. parasitica), pertencentes ao tipo compatível A1.

Caracterização fisiomorfológica de isolados de Colletotrichum musae

Isolados de Colletotrichum musae obtidos de quatro cultivares de banana (Musa spp.) 'Comprida', 'Maçã', 'Pacovan' e 'Prata' foram estudados quanto ao aspecto morfológico dos conídios, apressórios, características culturais, diâmetro das colônias em meio BDA, germinação dos conídios em água destilada esterilizada e meio líquido BD, como também, quanto ao efeito da combinação de C/N no crescimento micelial, esporulação e peso da matéria seca, sob alternância luminosa, a aproximadamente, 25 ºC. No estudo da relação C/N, as fontes de carbono foram dextrose, sacarose e sorbitol e as de nitrogênio asparagina, peptona e nitrato de potássio combinadas na proporção 10:1 (10 g de carbono para 1 g de nitrogênio). Os resultados mostraram conídios hialinos, com forma e tamanhos característicos da espécie, variando dentro dos limites estabelecidos para a espécie. A relação comprimento/largura foi menor para os isolados Iso-1, Iso-6 e Iso-8 oriundos de banana 'Comprida'. A germinação de conídios ocorreu a partir de 8 h de incubação, havendo diferença significativa entre os isolados, quanto ao percentual de conídios germinados. Foram observados apressórios em todos os isolados, variando em quantidade. Houve diversidade nas características culturais e diâmetro das colônias dos isolados, em BDA. Com relação às combinações C/N, a análise estatística revelou diferença significativa entre os isolados, sob efeito da interação C/N, bem como dos fatores independentes, sobre o crescimento micelial, produção de esporos e peso seco do micélio. De um modo geral, as combinações de carbono com peptona favoreceram esses três processos fisiológicos, porém com diferença significativa entre os isolados de C. musae dentro de cada processo considerado.

Phoma sp. (sect. Peyronellaea), como agente etiológico de mancha foliar de Paspalum atratum no Brasil

Phoma sp. (sect. Peyronellaea) foi consistentemente isolado de plantas de Paspalum atratum cv. Pojuca (capim Pojuca) com sintomas de manchas foliares em uma população no Distrito Federal, em 2002. Os conídios mostraram-se hialinos, predominantemente elípticos, unicelulares, gutulados, medindo entre 2,50-5,25 mim de largura e 10,25-17,25 mim de comprimento. Os picnídios mostraram-se escuros, medindo entre 100-310 mim de diâmetro, com pescoço curto, na maioria são globosos e solitários. Clamidósporos multicelulares, freqüentemente semelhantes a conídios de Alternaria foram observados nas colônias. Testes de patogenicidade em casa de vegetação e o ubsequente reisolamento do fungo confirmaram a hipótese de que Phoma sp. é o agente etiológico das manchas foliares de capim Pojuca. Os primeiros sintomas apareceram em todas as plântulas inoculadas, quatro a cinco dias após a inoculação. Sete outras espécies de gramíneas foram suscetíveis ao fungo. A ocorrência de manchas foliares de capim Pojuca causadas por Phoma sp. é relatada pela primeira vez no Brasil.

Caracterização de isolados de Phytophthora drechsleri, agente causal da podridão mole de raízes de mandioca

O presente trabalho teve como objetivo caracterizar nove isolados de Phytophthora sp. obtidos de mandioca (Manihot esculenta), através da morfologia e morfometria das estruturas propagativas e crescimento micelial em diferentes temperaturas e avaliar sua patogenicidade. Os esporângios produzidos em extrato de solo não esterilizado mostraram-se ovóides, não papilados, persistentes, formados em esporangióforos não ramificados ou em simpódio, com dimensões de 24,6 - 57,4 µ x 14,8 - 37,7 µm e relação comprimento/largura de 1,0 - 2,6. Os clamidósporos foram raros. Os oósporos obtidos em cultura monospórica em V8 ágar eram apleuróticos, com 13,1 - 34,4 µm de diâmetro. Oogônios mostraram-se esféricos e mediram 19,7 - 41,0 µm de diâmetro; anterídios anfígenos, com dimensões de 8,2 - 24,6 µm x 8,2 - 19,7 µm. O maior diâmetro das colônias ocorreu a 25 ºC em V8 ágar. Os isolados patogênicos às plantas e raízes destacadas de mandioca inoculados foram identificados como Phytophthora drechsleri.

Medidor de energia para laser pulsado

Neste trabalho descreve-se a tecnologia envolvida na fabricação de um detector piroelétrico para aplicações na determinação da energia de feixe de lasers pulsados ou CW (onda contínua) modulados, utilizando-se do polímero Polifluoreto de Vinilideno PVDF. Os dados experimentais revelam que o detector tem resposta linear com a energia aplicada para o intervalo compreendido entre 0,4 a 6,8 mili-Joule/pulse para pulsos com largura temporal de 8,3 milissegundos.

Influência da temperatura no desenvolvimento de teliósporosde Phakopsora pachyrhizi em folíolos de soja

A ferrugem da soja pode ser causada pelas espécies Phakopsora meibomiae e P. pachyrhizi. A distinção dessas espécies pode ser feita de forma segura por meio das características morfológicas dos teliósporos. Este estudo teve como objetivo determinar o efeito da temperatura na formação de teliósporos em folíolos de plantas de soja e realizar um estudo morfométrico dos soros teliais e teliósporos. Para o desenvolvimento do experimento sementes dos cultivares Uirapuru e Pintado foram semeadas em vasos para 3 kg de substrato. Trinta dias após, no estádio V3, estas plantas foram inoculadas com urediniósporos de P. pachyrhizi. Os sintomas iniciais da doença foram observados 7 dias após a inoculação, quando as plantas foram transferidas para câmaras de crescimento vegetal do DFP/UFLA sob temperaturas de 10ºC, 15ºC e 20ºC. O monitoramento da presença de soros teliais teve início 15 dias após a transferência das plantas. Lesões típicas com soros teliais foram observadas com estereomicroscópio em folíolos do cultivar Uirapuru crescendo a 15ºC no 25º dia, após a transferência das plantas, e no cultivar Pintado no 30º dia. A presença de soros teliais foi confirmada com cortes finos do material fresco e observação em microscópio de luz e microscópio eletrônico de varredura (MEV). Foram observados dois tipos de soros teliais: os arredondados a elípticos com altura média de 35,25 µm e largura de 77 µm, predominante no cultivar Uirapuru e o alongado com altura média de 41,33 µm e largura de 127,33 µm predominante no cultivar Pintado. A forma e dimensões dos teliósporos também variaram entre os cultivares. No cultivar Pintado as células oblongas predominaram, enquanto que, no cultivar Uirapuru as sub-globosas. Quanto às dimensões o cultivar Pintado apresentou células com medidas de 6,87 µm de largura por 14,91 µm de comprimento e 1,9 µm de espessura da parede distal da célula apical, enquanto que, o cultivar Uirapuru apresentou células com 7,02 µm de largura por 10,02 µm de comprimento e 1,43 µm de espessura da parede distal da célula apical.

Tumorogênese em plantas causadas por espécies de Agrobacterium

Tumores - sintomas hiperplásicos em plantas - incitados por espécies de Agrobacterium sp. sempre exerceram fascínio sobre fitopatologistas desde o início do Século XX, quando Erwin Smith e colaboradores demonstraram serem eles de etiologia bacteriana. No início, imaginava-se que os tumores eram decorrentes de alterações hormonais na planta provocadas pela bactéria. Contudo, até recentemente, a microbiologia e a biologia molecular não eram suficientemente avançadas para que os cientistas pudessem compreender e deduzir a forma através da qual o patógeno incitava os tumores. Demorou quase um século para que se deslindassem os complexos mecanismos bioquímicos, genéticos e fi­siológicos através dos quais o patógeno transforma a planta, inserindo no genoma desta uma região de seu megaplasmídeo de modo a criar para si mesmo um nicho ecológico espe­cífico. Neste trabalho é apresentada uma súmula histórica da evolução do conhecimento a respeito, das características genômicas do plasmídeo Ti, dos eventos e requerimentos ati­nentes ao processo infectivo bem como é discutida a dinâmica da transformação da planta pelo patógeno.

Preservação de urediniósporos de Puccinia melanocephala, agente causal de ferrugem em cana-de-açúcar

A sazonalidade na manifestação da ferrugem da cana dificulta a obtenção de esporos em quantidades adequadas para inoculações em qualquer época do ano, restringindo os trabalhos envolvendo o patógeno aos meses nos quais a doença esta presente no campo. O trabalho visou desenvolver uma metodologia para preservar os esporos por períodos prolongados, mantendo sua viabilidade e infectividade. Esporos foram coletados a partir de folhas naturalmente infectadas, com bomba de vácuo. Parte dos esporos foi desidratada por liofilização ou em sílica gel e outra parte não passou por desidratação. Armazenaram-se estes esporos em diferentes temperaturas (temp. ambiente, 5ºC, -20 ºC, -80ºC). Periodicamente, a viabilidade dos esporos foi avaliada por meio de plaqueamento em ágar-água. Após o quarto mês, foi também avaliada a infectividade dos esporos armazenados por meio de inoculações na variedade suscetível SP70-1143, seguida da avaliação da área foliar atacada. Os esporos armazenados à temperatura ambiente e a 5ºC, independentemente da desidratação, permaneceram viáveis por períodos máximos de 1 mês e 2 meses, respectivamente. Os melhores tratamentos consistiram na desidratação em sílica gel, seguida pelo armazenamento à -20ºC e -80ºC. Mesmo após um ano de armazenamento nestas condições, os esporos provocaram ferrugem nas plantas inoculadas, em níveis de severidade adequados para um teste de discriminação de reações à ferrugem.

Padrão estomático de Capsicum ssp. resistentes e suscetíveis a Oidiopsis haplophylli

Visando relacionar a reação de Capsicum spp. resistentes e suscetíveis à Oidiopsis haplophylli com o padrão dos respectivos complexos estomáticos, foram analisados em dois ensaios, 5 e 15 genótipos de Capsicum spp. em delineamento inteiramente casualizado. Avaliou-se a abertura do ostíolo, a morfometria do estômato (comprimento, largura e área), o número de estômatos.mm-2 e a freqüência de estômatos (unidades de estômatos por células da epiderme) nas superfícies adaxial e abaxial da epiderme foliar de plantas cultivadas em casa-de-vegetação. A variável abertura ostiolar não explicou a reação dos genótipos ao oídio, nem na face adaxial (R²=0,16) nem na abaxial (R²=0,13). Entretanto, o número de estômatos.mm-2 explicou a reação ao oídio em 84 % (face adaxial) ou 74 % (face abaxial). Para a freqüência de estômatos, o modelo ajustou-se melhor na face adaxial (R² = 0,76), do que na face abaxial (R²=0,48). Maiores números e freqüências de estômatos em ambas as faces foliares ocorreram em pimentão 'Magali' (altamente suscetível), com valores significativamente maiores do que em 'HV-12' (altamente resistente). Sugere-se que a suscetibilidade de genótipos de Capsicum a O. haplophylli está parcialmente relacionada a mecanismos de defesa estruturais pré-formados, como o número e freqüência de estômatos, os quais se relacionam com o número de sítios de infecção. Por outro lado, para alguns genótipos, esta relação não foi significativa, indicando que outros mecanismos de resistência também estejam envolvidos.