Phytochrome diversity in green plants and the origin of canonical plant phytochromes.

Phytochromes are red/far-red photoreceptors that play essential roles in diverse plant morphogenetic and physiological responses to light. Despite their functional significance, phytochrome diversity and evolution across photosynthetic eukaryotes remain poorly understood. Using newly available transcriptomic and genomic data we show that canonical plant phytochromes originated in a common ancestor of streptophytes (charophyte algae and land plants). Phytochromes in charophyte algae are structurally diverse, including canonical and non-canonical forms, whereas in land plants, phytochrome structure is highly conserved. Liverworts, hornworts and Selaginella apparently possess a single phytochrome, whereas independent gene duplications occurred within mosses, lycopods, ferns and seed plants, leading to diverse phytochrome families in these clades. Surprisingly, the phytochrome portions of algal and land plant neochromes, a chimera of phytochrome and phototropin, appear to share a common origin. Our results reveal novel phytochrome clades and establish the basis for understanding phytochrome functional evolution in land plants and their algal relatives.

Interactive Effects of Plant Species and Organic Carbon on Nitrate Removal in Chesapeake Bay Treatment Wetlands

Nitrate from agricultural runoff are a significant cause of algal blooms in estuarine ecosystems such as the Chesapeake Bay. These blooms block sunlight vital to submerged aquatic vegetation, leading to hypoxic areas. Natural and constructed wetlands have been shown to reduce the amount of nitrate flowing into adjacent bodies of water. We tested three wetland plant species native to Maryland, Typha latifolia (cattail), Panicum virgatum (switchgrass), and Schoenoplectus validus (soft-stem bulrush), in wetland microcosms to determine the effect of species combination and organic amendment on nitrate removal. In the first phase of our study, we found that microcosms containing sawdust exhibited significantly greater nitrate removal than microcosms amended with glucose or hay at a low nitrate loading rate. In the second phase of our study, we confirmed that combining these plants removed nitrate, although no one combination was significantly better. Furthermore, the above-ground biomass of microcosms containing switchgrass had a significantly greater percentage of carbon than microcosms without switchgrass, which can be studied for potential biofuel use. Based on our data, future environmental groups can make a more informed decision when choosing biofuel-capable plant species for artificial wetlands native to the Chesapeake Bay Watershed.

Respuestas fenológicas de dos gramíneas C3 y dos C4, del pastizal natural de San Luis (Argentina), a variaciones de agua y temperatura

La temperatura y las precipitaciones son factores claves en la fenología de especies vegetales y su productividad. Los pastizales de la provincia de San Luis son especialmente interesantes porque coexisten gramíneas con vías metabólicas C3 (invernales) y C4 (estivales). Para evaluar cómo se relacionan la producción y la fenología reproductiva de las especies frente a cambios de temperatura y disponibilidad de agua, evalué cuatro gramíneas representativas de la región (dos C3 y dos C4) en dos estudios: 1) observacional a campo, y 2) manipulativo en invernáculo con dos niveles de temperatura y dos niveles de agua. En el estudio observacional comparé diez años de relevamientos fenológicos históricos realizados entre 1976 y 1986, con relevamientos fenológicos propios entre 2008 y 2010, todos llevados a cabo sobre el mismo sitio de estudio. En esta comparación encontré que una de las cuatro especies (Poa ligularis), atrasó significativamente su ciclo reproductivo (38 días la floración y 16 días la diseminación de semillas). La temperatura tuvo menor efecto sobre la producción, pero reflejó un claro control sobre la fenología en las cuatro especies estudiadas. En general, altas temperaturas estivales atrasaron el fin y aumentaron el largo del ciclo reproductivo de todas las especies. En cambio, primaveras más cálidas adelantaron el inicio reproductivo de las C4, pero retrasaron el de las C3. Por otra parte, la mayor disponibilidad de agua incrementó la producción, adelantó el comienzo floral y extendió entre 15 y 30 días el ciclo reproductivo de las cuatro especies. Inviernos lluviosos adelantaron el inicio floral de las especies C3, mientras que años con elevadas precipitaciones estivales retrasaron y extendieron el ciclo reproductivo de las C4. Estos resultados aportan valiosa información sobre las respuestas de la vegetación al clima, y pueden servir de insumo en el diseño de estrategias de manejo sustentable de estos pastizales.

Canary grass : variations in grain yield and other agronomically important features in response to different plant densities

p.43-55

Propagation of Bidens laevis : a native Asteraceae from freshwater wetlands to be used as ornamental plant

p.1-7

Evolution of soybean diseases in Argentina : past and present : contributions of FAUBA to the integrated management of plant diseases

p.37-52

Canary grass : variations in grain yield and other agronomically important features in response to different plant densities

p.43-55

Evolution of soybean diseases in Argentina : past and present : contributions of FAUBA to the integrated management of plant diseases

p.37-52

Propagation of Bidens laevis : a native Asteraceae from freshwater wetlands to be used as ornamental plant

p.1-7

Respuestas fenológicas de dos gramíneas C3 y dos C4, del pastizal natural de San Luis (Argentina), a variaciones de agua y temperatura

La temperatura y las precipitaciones son factores claves en la fenología de especies vegetales y su productividad. Los pastizales de la provincia de San Luis son especialmente interesantes porque coexisten gramíneas con vías metabólicas C3 (invernales)y C4 (estivales). Para evaluar cómo se relacionan la producción y la fenología reproductiva de las especies frente a cambios de temperatura y disponibilidad de agua, evalué cuatro gramíneas representativas de la región (dos C3 y dos C4)en dos estudios: 1)observacional a campo, y 2)manipulativo en invernáculo con dos niveles de temperatura y dos niveles de agua. En el estudio observacional comparé diez años de relevamientos fenológicos históricos realizados entre 1976 y 1986, con relevamientos fenológicos propios entre 2008 y 2010, todos llevados a cabo sobre el mismo sitio de estudio. En esta comparación encontré que una de las cuatro especies (Poa ligularis), atrasó significativamente su ciclo reproductivo (38 días la floración y 16 días la diseminación de semillas). La temperatura tuvo menor efecto sobre la producción, pero reflejó un claro control sobre la fenología en las cuatro especies estudiadas. En general, altas temperaturas estivales atrasaron el fin y aumentaron el largo del ciclo reproductivo de todas las especies. En cambio, primaveras más cálidas adelantaron el inicio reproductivo de las C4, pero retrasaron el de las C3. Por otra parte, la mayor disponibilidad de agua incrementó la producción, adelantó el comienzo floral y extendió entre 15 y 30 días el ciclo reproductivo de las cuatro especies. Inviernos lluviosos adelantaron el inicio floral de las especies C3, mientras que años con elevadas precipitaciones estivales retrasaron y extendieron el ciclo reproductivo de las C4. Estos resultados aportan valiosa información sobre las respuestas de la vegetación al clima, y pueden servir de insumo en el diseño de estrategias de manejo sustentable de estos pastizales.

Triterpenoid saponins from the cytotoxic root extract of Sideroxylon foetidissimum, an endemic Yucatecan medicinal plant

The flora of the Yucatan peninsula (Mexico) includes approximately 3000 plant species. Sideroxylon foetidissimum Jacq. subsp. gaumeri (Sapotaceae) is an endemic plant to the Yucatan peninsula; its fruit is edible and local people use the plant for medicinal purposes, although no details on its preparation or application are available [1,2]. A preliminary cytotoxic evaluation of the ethanolic root extract of S. foetidissimum revealed a potent activity against murine macrophage like cell line RAW 264.7 (IC50=39.54±4.11µg/mL). The systematic bioassay-guided fractionation of the extract resulted in the identification of the active saponin-containing fraction (IC50=33.69±6.19µg/mL). Four new triterpenoid saponins and a 1:1 mixture of two saponins were isolated from the active saponin- containing fraction. The evaluation of their cytotoxic activity revealed no activity for the tested pure saponins; however, the 1:1 mixture of saponins showed a potent activity (IC50=11.91±1.49µg/mL). The isolation of the saponins was carried out using semi-preparative HPLC. The structural assignments of the pure saponins were based on 1D (1H and 13C and DEPT-135) and 2D (COSY, HMBC, HSQC and TOCSY) NMR and mass spectrometry analyses. In this presentation, the isolation, identification and cytotoxic activity of the isolated compounds is discussed in more detail.