Zinco para arroz e soja: doses, aproveitamento pelas culturas, fitodisponibilidade e formas desse elemento no solo

A deficiência de Zn no solo causa efeitos indesejáveis na produção agrícola, pois a baixa disponibilidade deste micronutriente para as plantas promove a diminuição da atividade enzimática, além da deficiência deste elemento na alimentação, que pode levar ao estado de subnutrição. Tendo em vista a problemática do Zn no sistema solo-planta e suas variações nos compartimentos do solo, é importante a avaliação de sua fitodisponibilidade e as frações do solo que este elemento está associado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitodisponibilidade e a compartimentalização de Zn no solo, para as culturas de arroz (Oryza sativa L.) e soja (Glycine max L. Merrill) e avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e exportação deste nutriente pela cultura. Utilizou-se como plantas teste as culturas de arroz e soja para avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e translocação deste nutriente até os grãos. Para tanto, uma amostra de um Latossolo Vermelho, textura argilosa da região de Piracicaba (SP) foi utilizada e ZnCl2 (marcado com 65Zn) como fonte. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em DIC, com cinco doses de Zn (0, 1, 2, 4 e 8 mg kg-1 de solo), com quatro repetições. O experimento foi conduzido até a formação de grãos e foi realizada determinação de Zn por Espectrômetria de Absorção Atômica após digestão nitroperclórica e contagem do 65Zn nas partes da planta: parte aérea (PA) e panícula (P), para arroz e PA, vagem (V) e grão (G), para soja. Calculou-se a quantidade de Zn proveniente da fonte (Znpf) nas partes das plantas e o aproveitamento do Zn da fonte pelas culturas (Ap). Nas amostras de solo foram realizadas extrações por DTPA (ZnDTPA) e Mehlich-1 (ZnM1) em duas subamostragens (t1 e t2), antes da semeadura e florescimento, respectivamente. O fracionamento de Zn foi realizado em amostras de t2 nas frações: trocável (ZnTroc); ligado a carbonatos (ZnCarb); a matéria orgânica (ZnMO); a óxidos (ZnOxi) e residual (Znres). Adicionalmente, foi realizada análise do teor pseudo-total de Zn (ZnPST). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste-F a 95 % de probabilidade, ajuste das variáveis em função das doses por regressões e teste de média e análises de correlações entre as principais variáveis respostas. O Zn acumulado total na planta se ajustou à regressão linear em função do aumento das doses, entretanto ao analisar as partes separadamente, só houve diferença entre as doses para a variável PA em ambas as culturas. O Znpf total nas plantas apresentou incremento com a adição das doses crescentes de Zn ao solo, entretanto, eu aproveitamento foi baixo, 12 e 8,75 % para arroz e soja, respectivamente. As doses de ZnCl2 adicionadas ao solo, aumentaram a concentração de Zn presente nas frações ZnTroc > ZnMO > ZnCarb, em ordem decrescente. O Zn total acumulado nas plantas de arroz e soja apresentam correlações crescentes para os extratores DTPA e M1 nas duas subamostragens (t1 e t2), em função das doses avaliadas. O Zn extraído pelo DTPA ou M1, apresentaram correlação significativa com o Zn extraído nas frações, na ordem decrescente, ZnTroc > ZnCarb > ZnMO

Disponibilidade de níquel no sistema solo-planta: efeito de doses e saturações por bases

Por se tratar de um elemento essencial às plantas e um metal pesado ao mesmo tempo, o níquel requer atenção quanto aos aspectos da fisiologia de plantas e ambiental. Além disso, existe um intervalo estreito entre as exigências nutricionais e os teores tóxicos às plantas. Neste contexto, objetivou-se avaliar o efeito do Ni no sistema solo-planta, com foco no ciclo do N e a disponibilidade do elemento no solo, por meio de experimento em condições controladas, utilizando vasos distribuídos inteiramente ao acaso, utilizando-se esquema fatorial 2 x 5, com sete repetições cada tratamento. O primeiro fator foi constituído de duas saturações por base (50 e 70%) e o segundo de cinco doses de Ni (0; 0,1; 0,5; 1,0 e 10,0 mg dm-3 de solo). Os vasos foram preenchidos com 8 dm3 de terra e cultivados com soja [Glycine max (L.) Merrill] sucedida por girassol (Helianthus annuus L.). Os parâmetros qualitativos e quantitativos: altura de plantas (AP), diâmetro do caule (DC), número de nós (NN), estádio fenológico (EF), índice SPAD e, diâmetro do capítulo (DCap) (para girassol) foram avaliadas aos 30 e 60 dias após a emergência (d.a.e.) de cada cultivo. Plantas inteiras de soja, amostradas em quatro vasos de cada tratamento, foram coletadas no estádio R1. Na mesma ocasião foram coletadas amostras de solo da rizosfera. Em seguida, as plantas coletadas foram divididas em: folhas; raízes (nódulos na soja) e parte aérea. Foram determinados nas folhas utilizadas para diagnose em soja e girassol: os teores de macro e micronutrientes, as atividades da redutase do nitrato e da urease e as concentrações dos ácidos orgânicos: oxálico, malônico, succínico, málico, tartárico, fumárico, oxaloacético, cítrico e lático. Os mesmos ácidos orgânicos foram determinados em raízes secundárias de girassol e nódulos de soja. Foram realizadas avaliações ultraestruturais por meio de microscopia eletrônica de transmissão (MET) em raízes de girassol, e estruturais e de tonalidade em nódulos de soja, por meio de microscopia de luz. No solo, foram determinadas: atividade urease, desidrogenase, Ni total e fitodisponível pelos métodos: Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA. No período de maturidade fisiológica de cada cultura foi realizada a colheita das plantas dos vasos restantes para determinação de produção de grãos, teores de Ni na planta inteira e Ni e N nos grãos. Ao final dos dois experimentos foi realizada nova coleta de solo para extração sequencial de Ni. O índice SPAD em soja aos 60 d.a.e., a produção de massa seca da parte aérea da soja e da raiz de girassol foram influenciados pela saturação por bases, doses de níquel e pela a interação destes. Foram influenciados pelas saturações por base e doses de níquel (fatores isolados): para soja: AP aos 60 d.a.e., NN aos 30 e 60 d.a.e., SPAD aos 30 d.a.e.; para girassol: AP e NN aos 30 e 60 d.a.e., DC e SPAD aos 30 d.a.e. As demais variáveis avaliadas aos 30 e 60 d.a.e. foram influenciadas apenas pela saturação por bases, ou doses de Ni separadamente. As plantas de soja e girassol apresentaram maiores teores de Ni nos diferentes tecidos avaliados (exceto grãos) quando cultivadas sob V50%. A produção de grãos de soja e girassol não foi influenciada pelos tratamentos, porém o teor de N dos grãos de soja influenciado pelas doses de Ni na V70%. A atividade da enzima urease nas folhas de soja e girassol foi responsiva positivamente ao aumento das doses de Ni. Quatro dos ácidos orgânicos avaliados e o teor de N nas folhas e nos grãos foram maiores nas plantas cultivadas sob V70% com a dose de 0,5 mg dm-3 de Ni. As doses de Ni bem com as saturações por bases influenciaram diretamente o balanço de nutrientes das plantas. Os extratores Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA apresentaram elevado coefienciente de correlação entre a fração de Ni disponível no solo e a concentração do elemento nas plantas de soja e girassol, sendo o extrator DTPA o que apresentou maior coeficiente de correlação. O Ni apresentou distribuição variável entre as diferentes frações do solo em função dos tratamentos. Os solos dos tratamentos com saturação por bases de 70% apresentaram maior concentração de Ni ligado a carbonato, comparado aos tratamentos sob saturação por bases de 50%. A distribuição do Ni entre as frações do solo seguiu a seguinte orgem: ligado a carbonato < trocável < ligado a óxidos < matéria orgânica < residual. A saturação por bases exerceu efeito diferenciado para a atividade da urease no solo em função da cultura avaliada. Por sua vez, o Ni exerceu efeito diferenciado sobre a atividade de desidrogenase em função da cultura estudada

Rizobactérias nativas da Caatinga com potencial para redução dos efeitos da seca em soja (Glycine max L.)

No semiárido brasileiro, a vegetação predominante é a Caatinga, bioma ainda pouco explorado, que apresenta plantas e micro-organismos com alta resistência aos períodos de seca imposto pelo clima. Os micro-organismos associados às plantas deste bioma, são capazes de desenvolver mecanismos de proteção celular contra o estresse hídrico, assim como proteção vegetal contra a dessecação. O presente estudo buscou compreender as rizobactérias associadas a Mimosa artemisiana a fim de selecionar bactérias tolerantes à seca com características de promover o crescimento de plantas sob condições de estresse hídrico, diminuindo assim, os efeitos adversos impostos pela seca. As amostras de solo rizosférico foram coletadas ao longo da Caatinga, englobando os estados da BA e PE, totalizando quatro pontos de coleta. Com o uso de metodologias dependentes de cultivo, foi isolado bactérias com algumas características de promoção de crescimento de plantas diretos e/ou indiretos, como produção de AIA e fixação de nitrogênio. Além disso, linhagens capazes de crescer em meio com reduzida atividade de água e com mecanismos de proteção contra a dessecação, como, produção de EPS, biofilme, produção da ACC deaminase e indução de resistência sistêmica através das enzimas peroxidase e polifenoloxidase. Uma linhagem de Paenibacillus sp. e outra de Bacillus sp. foram capazes de promover o crescimento de soja sob condições de estresse hídrico, aumentando alguns parâmetros vegetais como, parte aérea e sistema radicular analisados.

Impacto da diversidade bacteriana sob a degradação clorotalonil no solo manejado com biochar

A diversidade microbiana é geralmente considerada por seu papel nos principais processos do ecossistema, tais como a decomposição da matéria orgânica e ciclos biogeoquímicos. No entanto, informações sobre o impacto da diversidade em funções menores, como degradação de xenobióticos são escassas. Nós estudamos a partir da abordagem da \'diluição para extinção\', o papel da diversidade sobre a capacidade da comunidade microbiana em degradar o fungicida clorotalonil (organoclorado). Também estudamos o comportamento da comunidade bacteriana após aplicação do pesticida no solo com e sem biochar. A diversidade microbiana do solo natural foi alterada artificialmente por diluição, constituindo um gradiente de diversidade (SN > 10-1 > 10-3 > 10-6), seguido pela inoculação em amostras de solo estéril e posterior reestruturação (15 dias). Após a reestruturação da comunidade, as amostras foram manejadas com biochar (1% m/m) e tratadas com a dose de campo do CHT. O comportamento da comunidade bacteriana foi estudo por PCR-DGGE e qPCR do gene 16S rDNA através de um experimento com molécula fria (não radiomarcada). Enquanto a capacidade de degradação do CHT foi estudada por radiorespirometria (14C-CHT). Inicialmente, a comunidade de bactérias foi influenciada pelo gradiente de diversidade obtido por diluição. A separação dos grupos bacterianos se mostrou bastante similar nos três primeiros períodos pré-aplicação do CHT (SN > 10-1 - 10-3 > 10-6), enquanto que no período de 15 dias, a dinâmica de grupos foi alterada (SN > 10-1 > 10-3 - 10-6). O fungicida e o biochar não exerceram efeitos na comunidade bacteriana no tempo zero (imediatamente após a aplicação), a modificação no perfil da comunidade foi atribuído à diluição. Nos períodos de 21 e 42 dias, o perfil comunidade bacteriana apresentou forte modificação. Os grupos bacterianos se mostraram mais dispersos quando considerado somente o CHT. Embora, a análise de ANOSIM indicou não haver diferença nas amostras com e sem biochar, sugerindo que o clorotalonil foi quem mais contribuiu na dispersão dos grupos bacterianos. No período de 42 d, a comunidade apresentou resposta positiva, sendo observado aumentos no número de bandas e no índice de Shannon em todos tratamentos. Isto possivelmente, devido a menor concentração do fungicida disponível na solução do solo, diminuindo assim, os efeitos deletérios sobre a comunidade. Os dados de qPCR não apresentaram alteração no número de copias do gene 16S rDNA em todos os tratamentos. A remoção da diversidade impactou fortemente a capacidade da comunidade bacteriana de degradar o clorotalonil. Apesar da capacidade de degradar não ter sido perdida, a mínima alteração na diversidade promoveu elevada redução na taxa de mineralização do CHT. A dissipação do CHT se mostrou rápida (D50 < 1 dia) em todos os tratamentos, além disso, a formação de 14C-resíduos não extraíveis foi constituiu um dos principais mecanismos de dissipação do CHT. A partir da degradação do fungicida, foram detectados três metabólitos. Conclui-se que a modificação por diluição da diversidade bacteriana promoveu impacto negativo na mineralização do clorotalonil. E que a formação de resíduos não extraíveis consistiu no principal mecanismo de dissipação do CHT em ambos solos.

Quaternary ammonium-functionalized silica sorbents for the solid-phase extraction of aromatic amines under normal phase conditions

Quaternary ammonium-functionalized silica materials were synthesized and applied for solid-phase extraction (SPE) of aromatic amines, which are classified as priority pollutants by US Environmental Protection Agency. Hexamethylenetetramine used for silica surface modification for the first time was employed as SPE sorbent under normal phase conditions. Hexaminium-functionalized silica demonstrated excellent extraction efficiencies for o-toluidine, 4-ethylaniline and quinoline (recoveries 101–107%), while for N,N-dimethylaniline and N-isopropylaniline recoveries were from low to moderate (14–46%). In addition, the suitability of 1-alkyl-3-(propyl-3-sulfonate) imidazolium-functionalized silica as SPE sorbent was tested under normal phase conditions. The recoveries achieved for the five aromatic amines ranged from 89 to 99%. The stability of the sorbent was evaluated during and after 150 extractions. Coefficients of variation between 4.5 and 10.2% proved a high stability of the synthesized sorbent. Elution was carried out using acetonitrile in the case of hexaminium-functionalized silica and water for 1-alkyl-3-(propyl-3-sulfonate) imidazolium-functionalized silica sorbent. After the extraction the analytes were separated and detected by liquid chromatography ultraviolet detection (LC-UV). The retention mechanism of the materials was primarily based on polar hydrogen bonding and π–π interactions. Comparison made with activated silica proved the quaternary ammonium-functionalized materials to offer different selectivity and better extraction efficiencies for aromatic amines. Finally, 1-alkyl-3-(propyl-3-sulfonate) imidazolium-functionalized silica sorbent was successfully tested for the extraction of wastewater and soil samples.

Tab. 1: Major cation content McMurdo Dry Valley soils

Matric effects contribute less to the water potential of soils in the McMurdo Dry Valleys of Antarctica (informally known as the Ross Desert) than do the mineral salts of these soils. Since soil samples from the same area can exhibit 10-fold differences in mineral content, it is important that water potentials be determined on the same samples used for microbiological unvestigations. The psychrophilic yeast content of fertile soil samples from the arid highlands of the McMurdo Dry valleys indicated that the effective water content of these soils did not exceed ca. 4.5% (v/w).

Computing Hydraulic Conductivity from Borehole Infiltration Tests and Grain-Size Distribution in Advance Glacial Outwash Deposits, Puget Lowland, Washington

This study evaluates two methods for estimating a soilís hydraulic conductivity: in-situ infiltration tests and grain-size analyses. There are numerous formulas in the literature that relate hydraulic conductivity to various parameters of the infiltrating medium, but studies have shown that these formulas do not perform well when applied to depositional environments that differ from those used to derive the formulas. Thus, there exists a need to specialize infiltration tests and related grain-size analyses for the Vashon advance outwash in the Puget Lowland. I evaluated 134 infiltration tests and 119 soil samples to find a correlation between grain-size parameters and hydraulic conductivity. This work shows that a constant-head borehole infiltration test that accounts for capillarity with alpha approximately 5m^-1 is an effective method for calculating hydraulic conductivity from our flow tests. Then, by conducting grain-size analysis and applying a multiple linear regression, I show that the hydraulic conductivity can also be estimated by log(K) = 1.906 + 0.102D_10 + 0.039D_60 - 0.034D_90 - 7.952F_fines. This result predicts the infiltration rate with a 95% confidence interval of 20 ft/day. The results of study are for application in the Puget Lowland.

Rugulotrosins A and B: Two new antibacterial metabolites from an Australian isolate of a penicillium sp.

Two new antibacterial agents, rugulotrosin A (1) and B (2), were obtained from cultures of a Penicillium sp. isolated from soil samples acquired near Sussex Inlet, New South Wales, Australia. Rugulotrosin A (1) is a chiral symmetric dimer, and its relative stereostructure was determined by spectroscopic and X-ray crystallographic analysis. Rugulotrosin B (2) is a chiral asymmetric dimer isomeric with 1. Its structure was determined by spectroscopic analysis with comparison to the co-metabolite 1 and previously reported fungal metabolites. Both rugulotrosins A and B displayed significant antibacterial activity against Bacillus subtilis, while rugulotrosin A was also strongly active against Enterococcus faecalis and B. cereus.

Molecular investigation of the microbial populations of the pink sugarcane mealybug, Saccharicoccus sacchari

In an attempt to better understand the microbial diversity and endosymbiotic microbiota of the pink sugarcane mealybug (PSMB) Saccharicoccus sacchari Cockerell (Homoptera: Pseudococcidae), culture-independent approaches, namely PCR, a 16S rDNA clone library, and temperature gradient gel electrophoresis (TGGE) were used. Previous work has indicated that the acetic acid bacteria Gluconacetobacter sacchari, Gluconacetobacter diazotrophicus, and Gluconacetobacter liquefaciens represent only a small proportion of the microbial community of the PSMB. These findings were supported in this study by TGGE, where no bands representing G. sacchari, G. diazotrophicus, and G. liquefaciens on the acrylamide gel could be observed following electrophoresis, and by a 16S rDNA clone library study, where no clones with the sequence of an acetic acid bacterium were found. Instead, TGGE revealed that the mealybug microbial community was dominated by beta- and gamma-Proteobacteria. The dominant band in TGGE gels found in a majority of the mealybug samples was most similar, according to BLAST analysis, to the beta-symbiont of the craw mealybug Antonina crawii and to Candidatus Tremblaya princeps, an endosymbiont from the mealybug Paracoccus nothofagicola. The sequences of other dominant bands were identified as gamma-Proteobacteria, and were most closely related to uncultured bacterial clones obtained from soil samples. Mealybugs collected from different areas in Queensland, Australia, were found to produce similar TGGE profiles, although there were a few exceptions. A 16S rDNA clone library based on DNA extracted from a mealybug collected from sugarcane in the Burdekin region in Queensland, Australia, indicated very low levels of diversity among mealybug microbial populations. All sequenced clones were most closely related to the same members of the gamma-Proteobacteria, according to BLAST analysis.

Sources of hydrogen sulfide in groundwater on reclaimed land

Fisherman Islands is an area of reclaimed land at the mouth of the Brisbane River in Queensland, Australia. Ongoing groundwater monitoring has found elevated concentrations of hydrogen sulfide (H2S) in the groundwater on the island. The presence of H2S on Fisherman Islands is of concern because of its toxic nature, the potential for acid sulfate soil formation, and its noxious odor. The aim of this study was,to, identify the sources of H2S within the groundwater on Fisherman Islands. It was hypothesized that the H2S is being formed by sulfate reducing bacteria acting on sulfate from seawater, rather than the introduction of sulfide with the dredge sediments. Groundwater and soil samples were collected and analyzed for sulfide, sulfate, and organic carbon contents. Elevated concentrations of sulfides coincide with,elevated concentrations of sulfate in the groundwater and elevated concentrations of organic carbon in the sediments, supporting the hypothesis that sulfide formation is the result of heterotrophic, sulfate reducing organisms.

Pathways utilized by heavy metal pollutants in urban stormwater runoff

The research concerned the assessment of the pathways utilized by heavy metal pollutants in urban stormwater runoff. A separately sewered urban residential catchment of approximately 107 hectares in Chelmsley Wood, north-east Birmingham was the subject of the field investigation. The catchment area, almost entirely residential, had no immediate industrial heavy metal input, however, industry was situated to the north of the catchment. The perimeter of the catchment was bounded by the M6 motorway on the northern and eastern sides and was believed to contribute to aerial deposition. Metal inputs to the ground surface were assumed to be confined to normal suburban activities, namely, aerial deposition, vehicular activity and anthropological activities. A programme of field work was undertaken over a 12 month period, from July 1983 to July 1984. Monthly deposition rates were monitored using a network of deposit cannisters and roadside sediment and soil samples were taken. Stormwater samples were obtained for 19 separate events. All samples were analysed for iron, lead, zinc, copper, chromium, nickel and cadmium content. Rainfall was recorded on site with additional meteorological data obtained from local Meteorological Offices. Use was made of a simple conceptual model designed for the catchment to substantiate hypotheses derived from site investigations and literature, to investigate the pathways utilized for the transportation of heavy metals throughout the catchment.

Statnote 34 : the Kolmogorov-Smirnov (KS) test

The Kolmogorov-Smirnov (KS) test is a non-parametric test which can be used in two different circumstances. First, it can be used as an alternative to chi-square (?2) as a ‘goodness-of-fit’ test to compare whether a given ‘observed’ sample of observations conforms to an ‘expected’ distribution of results (KS, one-sample test). An example of the use of the one-sample test to determine whether a sample of observations was normally distributed was described previously. Second, it can be used as an alternative to the Mann-Whitney test to compare two independent samples of observations (KS, two-sample test). Hence, this statnote describes the use of the KS test with reference to two scenarios: (1) to compare the observed frequency (Fo) of soil samples containing cysts of the protozoan Naegleria collected each month for a year with an expected equal frequency (Fe) across months (one-sample test), and (2) to compare the abundance of bacteria on cloths and sponges sampled in a domestic kitchen environment (two-sample test).

Environmental lead contamination in Miami inner-city area

The purpose of the study was to evaluate the magnitude of environmental lead contamination in the downtown area of Miami. Lead inspections took place at 121 homes in Little Haiti and Liberty City and involved the collection ofrepresentative samples from floors, window wells, tap water, soil and air. Community health workers (CHWs) trained in interview and safety techniques went from door to door to enlist participation. On-site investigations were tailored to areas most utilized by children underthe age of6 years. The presence of lead-containing paint was also investigated in situ via X-ray fluorescence (XRF) analysis. Results: Of the sampling areas, the window wells area had the most abundant occurrence of lead. On analysis, 24% of sites returned window well samples with lead levels above Department of Housing and Urban Development (HUD) guidelines. Of the soil samples, the playgrounds around the house had the highest concentration of lead. Soil sampling demonstrated that 27.5% of sites returned samples with lead levels (400 to 1600 ppm) inexcess of HUD/Environmental Protection Agency (EPA) standards. Positive XRF readings in one or more components were returned by 18% of sites. Conclusions: More than half of the houses in these two neighborhoods exhibited unacceptably high levels of lead dust and soil in areas where children live and play. Limitations of this study did not allow the assessment of how many children in this area are affected. A more comprehensive study including other areas of Miami-Dade County with older housing stock is recommended.

Knowledge discovery using multiple sources of biological data

The primary aim of this dissertation is to develop data mining tools for knowledge discovery in biomedical data when multiple (homogeneous or heterogeneous) sources of data are available. The central hypothesis is that, when information from multiple sources of data are used appropriately and effectively, knowledge discovery can be better achieved than what is possible from only a single source. ^ Recent advances in high-throughput technology have enabled biomedical researchers to generate large volumes of diverse types of data on a genome-wide scale. These data include DNA sequences, gene expression measurements, and much more; they provide the motivation for building analysis tools to elucidate the modular organization of the cell. The challenges include efficiently and accurately extracting information from the multiple data sources; representing the information effectively, developing analytical tools, and interpreting the results in the context of the domain. ^ The first part considers the application of feature-level integration to design classifiers that discriminate between soil types. The machine learning tools, SVM and KNN, were used to successfully distinguish between several soil samples. ^ The second part considers clustering using multiple heterogeneous data sources. The resulting Multi-Source Clustering (MSC) algorithm was shown to have a better performance than clustering methods that use only a single data source or a simple feature-level integration of heterogeneous data sources. ^ The third part proposes a new approach to effectively incorporate incomplete data into clustering analysis. Adapted from K-means algorithm, the Generalized Constrained Clustering (GCC) algorithm makes use of incomplete data in the form of constraints to perform exploratory analysis. Novel approaches for extracting constraints were proposed. For sufficiently large constraint sets, the GCC algorithm outperformed the MSC algorithm. ^ The last part considers the problem of providing a theme-specific environment for mining multi-source biomedical data. The database called PlasmoTFBM, focusing on gene regulation of Plasmodium falciparum, contains diverse information and has a simple interface to allow biologists to explore the data. It provided a framework for comparing different analytical tools for predicting regulatory elements and for designing useful data mining tools. ^ The conclusion is that the experiments reported in this dissertation strongly support the central hypothesis.^

Biogeochemical factors affecting the fate and transport of mercury in the terrestrial environment at Oak Ridge, Tennessee

Mercury (Hg) contamination problem in the United Sates has been an important issue due to its potential threat to human and ecological health. This thesis presents a study of two Hg-contaminated sites along the East Fork Poplar Creek (EFPC) at Oak Ridge. The top soils from the terrestrial areas, along with the soils from three vertical soil horizons at the EFPC bank were sampled and analyzed for total-Hg (THg), methyl-Hg, total-organic-carbon (TOC), and pH. The stream bank soils were also analyzed for the stable-Hg-isotopes (198Hg, 199Hg, 200Hg, 201Hg, and 202Hg). Furthermore, some of the soil samples (n=7) from the same study sites were investigated for phytoavailability of mercury as measured by degree of Hg translocation in aboveground biomass of Impatiens walleriana plants grown in the soils.^ The results showed a significant difference (p<0.001) in THg concentrations for the forest soils (42.40±4.98 mg/kg) and the grassland soils (8.71±2.30 mg/kg). The higher THg and methyl-Hg concentrations were commensurate with the higher TOC content in the soils (p<0.001). Also, the THg concentrations for the upstream site was higher (129.08±34.14 mg/kg) than the downstream site (24.31±3.47 mg/kg). The two sites also differed in their stable Hg isotope compositions (p<0.001 for δ199Hg). The stable isotope analysis indicated the increased level of mass dependent isotopic fractionation with increasing depths along the EFPC bank. The difference between the two study sites was also prominent in case of the Hg uptake by the plants, with higher Hg uptake from the upstream soils compared to that from the downstream soils. A significant correlation, r=0.93 p<0.01, was observed between the Hg uptake and the soil-THg concentrations. THg was higher in the leaves (1161.87±310.01 μg/kg) than in the flowers (206.13±55.23 μg/kg) or the stems (634.54±403.35μg/kg). ^ The level of Hg contamination increased with decreasing distance from the point source and was highly influenced by plants/microbes, soil-organic-content, and Hg-speciation. The isotopic study indicated the existence of an additional Hg source in the EFPC watershed, possibly atmospheric Hg-deposition. These findings are worth taking into account while planning any Hg remediation effort and developing Hg loading criteria as per the National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) Program.^