Use of aerial survey and aerophotogrammetry methods in monitoring manatee populations

We evaluated the use of strip-transect survey methods for manatees through a series of replicate aerial surveys in the Banana River, Brevard County, Florida, during summer 1993 and summer 1994. Transect methods sample a representative portion of the total study area, thus allowing for statistical extrapolation to the total area. Other advantages of transect methods are less flight time and less cost than total coverage, ease of navigation, and reduced likelihood of double-counting. Our objectives were: (1) to identify visibility biases associated with the transect survey method and to adjust the counts accordingly; (2) to derive a population estimate with known variance for the Banana River during summer; and (3) to evaluate the potential value of this survey method for monitoring trends in manatee population size over time. (51 page document)

The use of locally available materials in fish feed production

In Nigeria, the culture of fish is gaining importance, but local fish farmers face a set back because of the stoppage on importation of fish feed. Locally available raw materials such as yam, plantain, banana, cowpeas, macuna, maize, cassava, millet, sorghum, groundnut, sunnhemp seed and brewery wastes are considered as potential materials for fish feed. These have been examined on their minimum protein contributions since this is the most expensive part of the fish feed. Alternative sources to animal proteins are also examined. Plant protein from groundnut, melon, mucuna and others compare favourably with bloodmeal mixture and thus can be used to replace the more expensive animal proteins. Pellet feed can be produced on a small scale or commercial basis from the locally available raw materials and the fish farmer is advised to seek assistance from qualified fisheries personnel

Synopses of research on shrimps: 1. The common shrimp species of Sierra Leone's coastal waters: their distribution, abundance and size composition

The authors present quantitative information on the shrimp resources of Sierra Leone waters. Four of the nine species present have been studied, of which Paenaeus duorarum notialis is dominant in the fishery. Synoptic surveys were undertaken in June 1977, and March 1978, to determine the abundance of the shrimp stock on the inshore shelf. The temperature-salinity-depth curves for the fishing ground show the existence of three water masses. The majority of fish caught were sciaenids, with some sparids also being taken. Detailed discussion of distribution and abundance of individual species of shrimp is given. The surveys have shown that the Banana Islands are the most productive shrimp grounds in the country, and the authors believe that they can support a viable shrimp industry for several years to come at present rates of exploitation

Efeitos do controle da jaqueira, Artocarpus heterophyllus L., sobre a comunidade de pequenos mamíferos e a rede de dispersão de sementes na Ilha Grande, RJ

Atualmente observa-se uma expressiva perda de biodiversidade global resultante de atividades antrópicas, sendo a introdução de espécies exóticas uma das mais impactantes. A jaqueira Artocarpus heterophyllus é uma espécie exótica introduzida no Brasil durante o período colonial, sendo considerada invasora em diversas localidades. Na Mata Atlântica invade áreas de mata aberta e de borda, habitualmente associadas a ambientes antrópicos. Na Ilha Grande é encontrada em grande abundância em decorrência do histórico de ocupação humana. Para compreender como a mastofauna responde a presença da jaqueira, o Laboratório de Ecologia de Mamíferos da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) vem desenvolvendo um estudo ao longo de seis anos nos arredores da Vila Dois Rios, localizada na face oceânica da Ilha Grande. A partir dos resultados prévios iniciou-se uma segunda etapa do estudo no mesmo local que buscou avaliar diferentes métodos de controle das jaqueiras. O presente estudo é uma continuação direta desses dois trabalhos anteriores e teve como objetivo acompanhar as respostas da comunidade de pequenos mamíferos no período imediatamente posterior ao controle. Durante 18 meses foram amostradas bimestralmente 18 grades, 10 aonde foi efetuado o controle das jaqueiras e 8 aonde não foi constatada a presença desta árvore. Em cada grade foram colocadas 11 armadilhas de captura viva sendo banana a isca utilizada. Os mamíferos capturados foram medidos e suas fezes coletadas. A quantidade de jacas em cada área também foi anotada bimensalmente. As fezes foram analisadas em laboratório e as sementes encontradas identificadas. Os resultados obtidos indicam que a influência de A. heterophyllus sobre a estrutura da comunidade de pequenos mamíferos foi menor após o tratamento de controle. A única espécie que parece ainda responder a abundância de jaqueiras é o roedor Trinomys dimidiatus, que apresentou densidades mais elevadas nas áreas em tratamento, porém mais próximas a resultados obtidos para espécies congêneres em áreas pouco antropizadas. Utilizando uma abordagem de redes complexas observamos que, embora T. dimidiatus seja a espécie mais abundante em termos de número de indivíduos, o gambá Didelphis aurita parece ser a espécie de mamífero mais importante para dispersão de sementes nativas, aparecendo como espécie com maior número de conexões com espécies de sementes nas redes contruídas para as áreas sem jaqueiras e com jaqueiras antes e após o tratamento. Finalmente, a partir dos dados obtidos criamos um modelo matemático para a população de T. dimidiatus dos arredores da Vila Dois Rios, baseado em um crescimento logístico. Os resultados do modelo proposto se mostraram correlacionados com os dados de abundância reais, de modo que ele parece ser um simulador adequado da população local.

Determinação de atividade antioxidante, compostos fenólicos totais e teor de resveratrol em cinco cultivares brasileiras de Arachis hypogaea L. com a utilização de duas metodologias extrativas

O amendoim A. hypogaea L. é a quarta oleaginosa mais consumida no mundo e suas sementes são altamente energéticas, com grandes quantidades de lipídios, proteínas, vitaminas e carboidratos. Diversas atividades farmacológicas já foram observadas em extratos de raízes, folhas e sementes, sendo a principal delas a atividade antioxidante. Neste trabalho, foi realizada a comparação entre duas metodologias (por maceração e assistida por micro-ondas) para a extração de compostos antioxidantes, incluindo o resveratrol. Também foi realizada a comparação entre extratos de diferentes órgãos de cultivares brasileiras (IAC 886, IAC Caiapó, IAC Tatu ST, IAC 8112 e IAC 99-1) quanto à atividade antioxidante, por DPPH, ao teor de compostos fenólicos, por Folin-Ciocalteu, e ao teor de resveratrol, por HPLC. Por fim, foram estabelecidos protocolos de cultura de tecidos para explantes de sementes, visando à produção de calos e plantas in vitro para posterior dosagem de compostos de interesse, tendo em vista a possibilidade de modulação das condições in vitro. As melhores condições determinadas para a extração por maceração de antioxidantes de A. hypogaea foram 80% de etanol em água como solvente, trituração com almofariz e pistilo, 50 mL solvente por grama de material vegetal seco, 120 minutos de incubação e dois estágios de extração. As melhores condições para a extração de resveratrol assistida por micro-ondas foram o uso de 37 mL de solvente/g material vegetal seco, com agitação de 1200 rpm por 15 minutos, a 37C. De uma maneira geral, os extratos de raízes e oriundos de micro-ondas apresentaram maior atividade antioxidante (até 92,36 2,71%), teor de compostos fenólicos (até 54,15 1,39 mg EAG/g extrato) e teor de resveratrol (até 1,614 0,356 mg/g extrato). Dentre as cultivares estudadas, IAC Tatu e IAC 99-1 foram as que apresentaram os teores mais elevados. Brotos e calos friáveis foram obtidos a partir de cotilédones, eixos embrionários e folíolos embrionários cultivados em meios suplementados com BAP e picloram, respectivamente.

Estudo comparativo do teor de (15E)-licopeno por CLAE-DAD entre lavouras de tomate submetidas aos manejos TOMATEC e tradicional

O tomate (Solanum lycopersicum L.) é considerado um alimento funcional por sua propriedade antioxidante. O fruto contém dos carotenoides, ácido L-ascórbico, vitamina E e substâncias fenólicas. Estudos indicam que o consumo do tomate pode retardar o envelhecimento e favorecer o funcionamento do sistema imunológico em humanos, embora não seja possível afirmar uma relação direta entre a prevenção ou cura de qualquer carcinoma com o consumo de produtos à base licopeno. Na década de 1990, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) criou o projeto TOMATEC, o tomate ecologicamente cultivado. A produção é baseada em um manejo diferenciado, que objetiva a otimização do uso do solo, menor consumo de pesticidas, herbicidas e incentivo à produção familiar dos agricultores. O estudo objetiva observar a influencia dos diferentes manejos: tradicional e TOMATEC na produção de (15E)-licopeno nos frutos do tomate, em diferentes cultivares do Brasil. Assim, foi utilizada a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector por arranjo de diodos (CLAE-DAD), em fase estacionária polimérica composta de 30 carbonos (C30). Esta fase estacionária é capaz de separar carotenoides, incluvise, isômeros geométricos do licopeno. As amostras foram coletadas, tratadas, extraídas e analisadas sob as mesmas condições para avaliação das concentrações de (15E)-licopeno nos frutos. Ensaios realizados foram capazes de demonstrar, de maneira objetiva, que a metodologia proposta conduziu a resultados confiáveis à qualidade desejada, de acordo com o guia de validação proposto pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Foram utilizadas ferramentas estatísticas para comparar os teores de (15E)-licopeno, em diferentes Estados do Brasil, sob diferentes manejos. Os resultados indicam os maiores teores da substância em cultivares convencionais e mostram que o ensacamento do fruto é um fator decisivo para a biossíntese do (15E)-licopeno

A riqueza e diversidade de anfíbios anuros da Serra do Mendanha, Estado do Rio de Janeiro, RJ: grau de conservação da floresta, variação altitudinal e uso de recursos hídricos

Os anfíbios anuros que habitam o bioma Mata Atlântica, especialmente em sua floresta ombrófila densa, são pouco conhecidos sob diversos aspectos de sua ecologia, existindo poucas informações disponíveis na literatura científica. Estes dados estão limitados a poucas localidades, geralmente estudos realizados em fragmentos remanescentes do sudeste brasileiro. A mata bem conservada que recobre os 3300 ha da Serra do Mendanha, apesar de localizada na região metropolitana do Estado do Rio de Janeiro, ainda não tinha sua anurofauna conhecida. No presente estudo, recolhemos informações ecológicas sobre as espécies que habitam a região, especialmente da assembléia encontrada no folhiço que recobre o solo, com o uso de diferentes metodologias: armadilhas de queda; parcelas cercadas; procura visual e auditiva em transecções e encontros ocasionais; assim como dados abióticos do ambiente regional (profundidade do folhiço; níveis de pH; taxa de oxigênio dissolvido; temperaturas do ar e da água; umidade do ar). Exemplares-testemunho foram fixados e depositados na coleção de anfíbios do Museu Nacional, Rio de Janeiro. A anurofauna da Serra do Mendanha é composta por pelo menos 44 espécies que estão distribuídas em 12 famílias, sendo a família Hylidae com o maior número de espécies (50%, n = 22), enquanto que Physalaemus signifer foi a espécie mais abundante (18%, n = 272), sendo habitante do folhiço. A espécie Rhinella ornata contribuiu com a maior biomassa (m = 548 g). Identificamos uma nova espécie de anuro (Brachycephalidae), que também habita o folhiço das cotas altimétricas acima de 700 m. Biogeograficamente a comunidade de anuros da área estudada indicou ser mais similar (68%) com a comunidade da região da Serra da Tiririca e arredores. Comparando-se os três tipo de fisionomias, ou mesohábitats, existentes na Serra do Mendanha, em termos de riqueza e diversidade, a floresta secundária indicou ter os mais elevados índices, seguido pela floresta pouco perturbada e pela monocultura de bananeiras. A assembléia de anuros que habita o folhiço da Serra do Mendanha é composta por nove espécies, que pouco diferiu ao longo de um gradiente altitudinal (0 a 900 m), com o registro das espécies Euparkerella brasiliensis, H. binotatus, Leptodactylus marmoratus e Zachaenus parvulus na maioria das cotas altimétricas. A altitude, a declividade e profundidade do folhiço foram as variáveis abióticas que mais influenciaram na distribuição de abundância e de riqueza de espécies do folhiço. Na estação úmida (setembro a março) a densidade de anuros no folhiço foi de 10,4 ind./100m2, enquanto que na estação seca (abril a agosto) houve uma redução de 34,6% (6,8 ind./100m2). As assembléias de anuros utilizam os recursos hídricos disponíveis na Serra do Mendanha (água da chuva, córregos, fitotelmas, rios e umidade do ar), de diferentes formas, associadas diretamente ao modo reprodutivo de cada espécie. A altitude, a temperatura da água e o pH afetaram a distribuição de espécies de girinos nos diferentes sítios reprodutivos. O modo reprodutivo 1 foi o mais freqüente (n = 18) entre os 14 modos identificados. O estudo de 12 poças (lênticas e lóticas) indicou que estas diferiram consistentemente entre si, seja nas suas dimensões, na composição de suas assembléias de girinos e nos seus componentes abióticos. Diversos predadores de girinos foram encontrados em algumas poças. A assembléia de girinos de cada poça indicou ser moldada pela interação de diferentes fatores ambientais, ecológicos e filogenéticos de cada espécie

水稻对大气二氧化碳浓度及温度升高的光合适应的研究

基于长期观测资料，众多大气环流模型预测在二十一世纪末大气中二氧化碳浓度将达到700μmolmol'I，地球表面年平均温度也将升高1.5-4.OoC。水稻是亚洲的主要粮食作物，为世界近三分之一的人口提供食物能源。这项工作的目的，是利用人工模拟环境，预测在未来全球气候变化，二氧化碳及温度升高的条件下，水稻的光合生理反应及随之而来的对其产量的影响。本研究是美国环境署( EPA)与国际水稻研究所(IRRI)合作研究项目“Effects of UV-B and Global Climate Change on Rice”的一部分． 在这项研究中，采用了特殊设计并直接建立在水稻田间的开顶式气室（open-top chambers）。在此之前还没有这样大规模的在水稻主产区的此类模拟研究，水稻在气室中渡过了从萌发到收获的整个生长过程。模拟环境条件有三个浓度的二氧化碳（包括现有大气浓度，在此基础上升高200及300 μmolmol-l）和两个温度（即：现有大气温度及升高4度）共六个处理。供试水稻品种四个：IR72，IR65598-112-2，IR65600-42-5-2-BSI-313和N22。在实验中我们发现，水稻品种（如：1R72）单叶光合速率（以二氧化碳气体交换速率计）受二氧化碳浓度促进，在水稻营养生长期，二氧化碳及温度对其光合有协同促进作用．然而，随着花期的到来，在高温条件下，叶片光合能力（photosynthetic capacity）下降，出现光合适应现象（Photosynthetic acclirnation）.水稻群体光合作用同样受到二氧化碳浓度促进，但在后期(Grain fill stage)这种促进作用消失;在高浓度二氧化碳下生长的大多数水稻品种的叶片中有较多的碳水化和物（可溶性糖和淀粉）积累．耐高温品种N22叶片中淀粉积累较少：叶片中氮素含量降低，同时发现Rubisco总活性相应降低，这与NCi曲线所示光合效率降低相吻合;通过叶片叶绿素荧光动力学测定，没有发现光系统光能转化效率的变化;水稻籽粒产量随二氧化碳浓度升高而增加，但温度升高使产量降低12.8-36.8%;不同品种对二氧化碳浓度的反应没有显著差别;在高温条件下，耐高温品生长在高二氧化碳浓度下表现良好。 本文系统地研究了水稻光合作用在二氧化碳及温度条件影响下，对二氧化碳浓度及光强变化的反应曲线，初次对水稻单叶与群体光合对二氧化碳浓度变化的反应做了实验性对比;讨论了温度升高对水稻在高浓度二氧化碳下发生光合适应的影响，对光合适应现象的可能机制做了探讨，并提出对未来大气二氧化碳浓度及温度升高条件下水稻适应品种筛选的可能方向。

不同年代推出的冬小麦(Triticun aestivum L)品种农艺性状以及光合生理生态特性

本文探讨了五十年来北京地区广泛推广的17个冬小麦(Triticun aestivum L)品种在品种改良的过程中农艺性状和某些光合特性的变化趋势。从中选出形态、产量和推出年代差异最大的3个冬小麦品种：京冬8号、农大139和燕大1817，种植在相同的环境条件下，进一步研究与冬小麦产量提高有关的生理生态特性，以及它们的气体交换特性对于外界环境变化的响应。本试验于1999-2001年在北京农林科学院试验农场（39o09’N, 116o04’E）进行。结果如下： 1. 在冬小麦品种改良的过程中，小麦品种的经济产量、收获指数、千粒重提高，而生物产量、株高、单株穗数、单株籽粒产量和穗长降低。籽粒产量与株高、穗数极显著负相关，与穗粒重、收获指数、千粒重极显著正相关。株高与穗长、单株籽粒产量、穗数显著正相关，而与收获指数和千粒重极显著负相关。收获指数与穗数极显著负相关，而与千粒重极显著正相关。说明株高降低、收获指数提高和千粒重的提高对于冬小麦品种改良过程中产量的提高起重要作用。 2. 随品种推出年代的延迟，各品种苗期-拔节期的净光合速率（PN）、 气孔导度（gs）、蒸腾速率（ E）、量子产率（Fv/Fm）均呈增加的趋势，水分利用率（WUE）呈降低的趋势。在孕穗期-蜡熟期，旗叶的PN也随品种推出年代而呈增大的趋势，而在成熟期呈减小的趋势。gs在孕穗期-灌浆期增大，在蜡熟期和成熟期减小;各个时期的E均呈递增趋势;而WUE呈降低趋势。旗叶的Fv/Fm在孕穗期和开花期呈递增的趋势，而在成熟期下降。在苗期至孕穗期，PN、 E均与产量显著正相关;在拔节始期和孕穗期gs与产量显著正相关（R=0.616, 0.499, P<0.05），在苗期-拔节期、开花期和成熟期，WUE与历史产量和试验产量显著负相关（P<0.05, 或P<0.001），在苗期和拔节期Fv/Fm与产量正相关（P<0.05）。在冬小麦品种的改良过程中，其光合作用的改良不仅表现在净光合速率上，而且还表现在荧光动力学参数Fv/Fm上， 即PSII的原初光能转化效率有所提高。 3. 孕穗期至灌浆期，高产品种京冬8号旗叶的PN、gs、E、叶绿素含量和水分含量均最高，而水分利用率（WUE）较低，且具有较高的光呼吸和较低的暗呼吸，其旗叶的叶比重也较高。京冬8号（上世纪90年代推出）叶片气体交换的日变化表现为：在拔节期，全天的净光合速率均最高，而后随生育进程差异变小，通常上午较高，而在中午和下午较低。其旗叶Fv/Fm的变化趋势与净光合速率相似。燕大1817（上世纪40年代推出）的光合作用的午休现象较不明显，且在下午恢复较快，说明它可能具有一定的抗光抑制能力。孕穗至灌浆期是冬小麦籽粒形成和充实的关键时期，此时，叶片光合产物充足与否直接影响千粒重。进一步研究它们“源库”关系的结果表明，京冬8号“源库”关系协调，能够充分发挥“源“和“库”的潜力，且具有最高的收获指数、穗粒重和千粒重，而其它两个品种燕大1817和农大139都存在提高其品种产量潜力的限制因素。因此我们认为，高产品种的高产不仅因为其叶片具有较高的光合速率和较低的暗呼吸消耗，而且有较大的“库”容量和收获指数。 4. 当CO2浓度从360增加到720 µmol.mol-1时，单位叶面积的净光合速率和叶片的水分利用率 随CO2浓度升高而升高。但不同品种差异很大，京冬8号PN 和WUE最高，增加最多，分别提高了173 %和81 %;其次为农大139（上世纪70年代推出），燕大1817增加最少，分别提高了76 %和65 %。E随CO2 浓度的增加而提高;农大139和燕大1817的gs随CO2浓度的增大而减小，而京冬8号则增大。京冬8号和农大139旗叶胞间CO2浓度（Ci） 随CO2 浓度的增加而增大，而燕大1817 的Ci先增大，而后又急剧降低，且京冬8号的Ci最低，燕大1817 最高。在高CO2浓度下，京冬8号的光合速率显著高于其它两个品种，而Ci却低于其它两个品种，说明京冬8号的光合潜力高于其它两个品种。灌浆期高产品种京冬8号旗叶在田间不同自然光强下，净光合速率都是最高的（差异最大时，比燕大1817提高24.8 %）。因此，冬小麦光合作用的潜力，也在一定程度上得到改良。

玉簪品种的引种，栽培和组织培养

本研究通过对玉簪属植物的组织培养，发现以腋芽、花序、试管苗的叶片为外植体，均可达到迅速繁殖的目的，但对于不同的玉簪品种来说，所能采用的外植体的种类又不尽相同：对于非嵌合体玉簪品种，以腋芽、花序、试管苗的叶片作外植体都可以;而对于嵌合体玉簪品种，如果以花序或试管苗的叶片为外植体，通过诱导不定芽进行快繁，在所得的试管苗中，超过50%的个体失去斑叶特性，这在实际生产中是不可行的，如果以腋芽为外植体，所得试管苗中多于95%的可保持原有嵌合体特征，故为理想的外植体。 在以腋芽为外植体的离体培养中，取嵌合玉簪品种H. ‘Francee’和H. ‘Ground Master’的芽作材料，通过对试验结果的分析、比较，选出了合适的繁殖培养基：MS ＋ BA0.5mg/L + NAA0.5mg/L + KH2PO4150mg/L + 水解乳蛋白500mg/L + 蔗糖30g/L + 琼脂 5.6g/L，其可提高腋芽分化率，达到了快速繁殖的目的，此外，该培养基还可保持原来的生长势，降低斑叶特性分离比;同时选出了生根培养基：MS + IAA1mg/L + 蔗糖30g/L + 琼脂5.6g/L。 以花葶为外植体的试验，证实了此种方式仅适合非嵌合体玉簪的快速繁殖。 在以叶片为外植体的研究中，取了嵌合体品种H. ‘Francee’、H. ‘Ground Master’、H. ‘Gold Standard’、H. ‘Color Glory’和H. ‘Little Ming’的再生叶征作材料，通过对试验结果的分析、比较、观察到在培养基：MS + BA4mg/L + NAA0.1mg/L + 蔗糖 30g/L + 琼脂 5.6g/L上只有芽的形成，培养基：MS + BA0.4mg/L + NAA0.4mg/L + 蔗糖 30g/L + 琼脂 5.6g/L则利于根的发生，而培养基：MS + BA4mg/L + NAA0.4mg/L + 蔗糖 30g/L + 琼脂 5.6g/L促进根或（和）不定芽的产生，则因品种的不同而变化，另外还发现，经诱导不定芽途径所得到的试管苗，仅少于5%的个体保持斑叶特性，所以不可用于嵌合体玉簪的组织培养，但可快速繁殖非嵌合体玉簪。

On farm trial of Bangladesh Fisheries Research Institute (BFRI) evolved two aquaculture technologies

Two BFRI evolved aquaculture technologies - integrated rice fish farming and carp polyculture with over-wintered fingerlings under different stocking densities were tested during 2003-04. The study was coordinated with two local NGOs namely NICHAITA and JNDP, Muktagacha, Mymensingh. Integrated rice fish farming technology was demonstrated in 9 plots each having an area between 60-100 dec. during boro season. Fifteen days after transplantation of rice seedlings, fingerlings of rajpunti (Barbodes gonionotus) of 7-10 g of individual weight were stocked in the rice fields at the density of 3,000 (T1), 3,750 (T2) and 4,500/ha (T3). The corresponding final weight of fish after three and half months in treatments 1, 2 and 3 were 110±14.21, 101±16.55 and 86±22.28 g, respectively. The mean weight of fish in treatments 1 and 2 was significantly higher than treatment 3. Fish production obtained from treatments 1, 2 and 3 were 218.16±18.29, 239.70±25.11 and 236±24.66 kg/ha, respectively. On-farm demonstrations of carp polyculture using over-wintered fingerlings rohu (25-28 g), catla (24-26 g), mrigal (21-26 g) and grass carp (20-24 g) under different stocking densities were undertaken in nine earthen ponds (1,200-1,600 square meters) for a period of six months at three different stocking densities. The stocking densities of treatment 1 (T1), treatment 2 (T2) and treatment 3 (T3) were 2,000, 3,000 and 4,000/ha, respectively. Fish were fed with rice bran and mustard oil cake (3:1). Soft green grass and banana leaves were provided mainly for grass carp. At harvest, the production obtained in treatments 1, 2 and 3 were 2,325±74.75, 2,620±49.66 and 2,982± 171.52 kg/ha, respectively. The results demonstrated higher growth of fish in treatment 1 than those of treatments 2 and 3. However, treatment 3 contributed relatively higher production than those of treatments 1 and 2, whereas, highest net benefit was received from treatment 2.

Duplication and independent selection of cell-wall invertase genes GIF1 and OsCIN1 during rice evolution and domestication

Background: Various evolutionary models have been proposed to interpret the fate of paralogous duplicates, which provides substrates on which evolution selection could act. In particular, domestication, as a special selection, has played important role in crop cultivation with divergence of many genes controlling important agronomic traits. Recent studies have indicated that a pair of duplicate genes was often sub-functionalized from their ancestral functions held by the parental genes. We previously demonstrated that the rice cell-wall invertase (CWI) gene GIF1 that plays an important role in the grain-filling process was most likely subjected to domestication selection in the promoter region. Here, we report that GIF1 and another CWI gene OsCIN1 constitute a pair of duplicate genes with differentiated expression and function through independent selection. Results: Through synteny analysis, we show that GIF1 and another cell-wall invertase gene OsCIN1 were paralogues derived from a segmental duplication originated during genome duplication of grasses. Results based on analyses of population genetics and gene phylogenetic tree of 25 cultivars and 25 wild rice sequences demonstrated that OsCIN1 was also artificially selected during rice domestication with a fixed mutation in the coding region, in contrast to GIF1 that was selected in the promoter region. GIF1 and OsCIN1 have evolved into different expression patterns and probable different kinetics parameters of enzymatic activity with the latter displaying less enzymatic activity. Overexpression of GIF1 and OsCIN1 also resulted in different phenotypes, suggesting that OsCIN1 might regulate other unrecognized biological process. Conclusion: How gene duplication and divergence contribute to genetic novelty and morphological adaptation has been an interesting issue to geneticists and biologists. Our discovery that the duplicated pair of GIF1 and OsCIN1 has experiencedsub-functionalization implies that selection could act independently on each duplicate towards different functional specificity, which provides a vivid example for evolution of genetic novelties in a model crop. Our results also further support the established hypothesis that gene duplication with sub-functionalization could be one solution for genetic adaptive conflict.

Comparison the nutritional value of cultured Penaeus vanname with marine shrimps Penaeus merguiensis and Penaeus semisulcatus

The purpose for which this study was intended wasto compare nutritive value among the farmed Vannamei, sea Green Tiger and Banana shrimps native to the PersianGulf. To provide the samples of farmed shrimps at the end of the farming season (Oct. 23rd through Nov. 22nd of 2011), we chosen one farm of the Holleh Shrimp Farming, from which 100 shrimps were randomly selected. From among these 100 shrimps, 3 to 5 ones were taken to conduct an analysis upon. Further, to obtain the Banana and Green Tiger shrimps sampling was done at the fishing season (July 23rd through Aug. 22rd of 2011) at Halileh Fishing Wharf located in Bushehr Fishing Harbor and also Bandar Abbas Wharf. The samples obtained were immediately kept in the ice powder. After some biometric tasks done upon them, they were at the shortest possible time transferred to a laboratory where they went through various experiments to determine their content of raw protein, fat, ash, moisture, various fatty acids and their types, cholesterol, vitamins A and E, and such mineral elements as iron and calcium. All the experimentswere carried out three times to establish confidence in the results to be obtained. Findings of the comparison showed the content of raw protein, fat, moisture, and ash of, respectively, 23.233%, 600%, 73.077% and 2.500% for the Vannamei samples, of 22.717%, 427%, 74.133% and 1.826% for our Banana shrimps and of 17.377%, 430%, 79.866% and 1.313% for the Green Tiger samples. A total of 24 fatty acids for the Vannamei shrimps and 27 for the Banana and Green Tiger were detected. SFA of the Banana shrimps was 368.45 mg/100g (51.76%), while those of the Vannamei and Green Tiger samples were observed, respectively, 363.54 mg/100g (37.26%) and 296.06 mg/100g (49.12%).A similar measurement for MUFA content of the three types of our samples revealed 243.85mg/100g (24.9%) for the Vannamei, 203.177 mg/100g (33.76%) for the Green Tiger and 179.033 mg/100g (25.14%) for the Banana shrimps. The content of PUFA unsaturated fatty acids in the Vannamei, 131 Green Tiger and Banana samples were, respectively, 370.660 mg/100g (37.84%), 101.573 mg/100g (16.9%) and 163.733 mg/100g (23.1%). Further, the comparison found a omega-3-fatty-acids total of 151.747 mg/100g(15.51%) for the Vannamei, 57.123 mg/100g (9.54%) for the Green Tiger and 130.460 mg/100g (18.46%) for the Banana species under study.

Effects of heavy metals on plants and resistance mechanisms

Goal, Scope and Background. As one of the consequences of heavy metal pollution in soil, water and air, plants are contaminated by heavy metals in some parts of China. To understand the effects of heavy metals upon plants and the resistance mechanisms, would make it possible to use plants for cleaning and remediating heavy metal-polluted sites. Methods. The research results on the effects of heavy metals on plants and resistant mechanisms are compiled from Chinese publications from scientific journals and university journals, mostly published during the last decade. Results and Discussion. Effects of heavy metals on plants result in growth inhibition, structure damage, a decline of physiological and biochemical activities as well as of the function of plants. The effects and bioavailability of heavy metals depend on many factors, such as environmental conditions, pH, species of element, organic substances of the media and fertilization, plant species. But, there are also studies on plant resistance mechanisms to protect plants against the toxic effects of heavy metals such as combining heavy metals by proteins and expressing of detoxifying enzyme and nucleic acid, these mechanisms are integrated to protect the plants against injury by heavy metals. Conclusions. There are two aspects on the interaction of plants and heavy metals. On one hand, heavy metals show negative effects on plants. On the other hand, plants have their own resistance mechanisms against toxic effects and for detoxifying heavy metal pollution. Recommendations and Outlook. To study the effects of heavy metals on plants and mechanisms of resistance, one must select crop cultivars and/or plants for removing heavy metals from soil and water. More highly resistant plants can be selected especially for a remediation of the pollution site. The molecular mechanisms of resistance of plants to heavy metals should be studied further to develop the actual resistance of these plants to heavy metals. Understanding the bioavailability of heavy metals is advantageous for plant cultivation and phytoremediation. Decrease in the bioavailability to farmlands would reduce the accumulation of heavy metals in food. Alternatively, one could increase the bioavailability of plants to extract more heavy metals.

Composition of volatile oil of Primula obconica in Central China

Primula obconica was introduced to Europe from Hubei, China in 1880, and has been cultivated worldwide as one of popular ornamental plants. The volatile oil of wild P. obconica collected from its original place, Yichang, Hubei was first investigated. A total of 43 compounds constituting 93.49% of the oil were identified by using GC and GC-MS. The major compounds were methyl 2,4-dihydroxy-5-methyl benzoate (30.41%), methyl 2,6-dihydroxy-4-methyl benzoate (29.27%), and hypnone (8.92%) etc. In comparison with the published data of some European cultivars, the native P. obconica seems to be allergen-free due to absence of primin and miconidin.