Is our heart a well-designed pump? The heart along animal evolution.

A carrier system for gases and nutrients became mandatory when primitive animals grew larger and developed different organs. The first circulatory systems are peristaltic tubes pushing slowly the haemolymph into an open vascular tree without capillaries (worms). Arthropods developed contractile bulges on the abdominal aorta assisted by accessory hearts for wings or legs and by abdominal respiratory motions. Two-chamber heart (atrium and ventricle) appeared among mollusks. Vertebrates have a multi-chamber heart and a closed circulation with capillaries. Their heart has two chambers in fishes, three chambers (two atria and one ventricle) in amphibians and reptiles, and four chambers in birds and mammals. The ventricle of reptiles is partially divided in two cavities by an interventricular septum, leaving only a communication of variable size leading to a variable shunt. Blood pressure increases progressively from 15 mmHg (worms) to 170/70 mmHg (birds) according to the increase in metabolic rate. When systemic pressure exceeds 50 mmHg, a lower pressure system appears for the circulation through gills or lungs in order to improve gas exchange. A four-chamber heart allows a complete separation of systemic and pulmonary circuits. This review describes the circulatory pumping systems used in the different classes of animals, their advantages and failures, and the way they have been modified with evolution.

Diversidade genética da soja entre períodos e entre programas de melhoramento no Brasil

O objetivo deste trabalho foi detectar os efeitos do melhoramento sobre a diversidade do germoplasma da soja cultivada nas três ultimas décadas, por meio da comparação de seis programas de melhoramento e períodos de lançamento de cultivares, utilizando locos microssatélites. Em relação aos programas de melhoramento, todos os locos apresentaram diferenças significativas em suas distribuições alélicas. Alguns locos eram compostos de alelos exclusivos em alguns programas de melhoramento, enquanto outros foram compostos sempre dos mesmos alelos em maior freqüência para todos os programas. A AMOVA indicou maior porção da variância devido a cultivares dentro de programas e somente 5,3% (p<0,05) devido à diferença entre programas. Quando comparados os programas de melhoramento entre si, cinco entre as 15 comparações apresentaram diferenças significativas (p<0,05), estando presente o programa IAC em quatro destas cinco comparações. As estimativas de variabilidade da soja entre os períodos de melhoramento avaliados indicaram que somente 1,78% da variância total foi devida à diferença entre períodos (p>0,05). Os resultados sugerem que o germoplasma de soja utilizado em programas de melhoramento no Brasil manteve nível constante de diversidade genética nos últimos 30 anos, além de relativa heterogeneidade de determinados programas.

Iowa Animal Industry News, 2015, Vol. 16, no. 1

Newsletter produced by Department of Agriculture and Land Stewardship about the animal industry in Iowa. Previously titled Animal Industry News.

Análise espacial e de vizinhança no melhoramento genético de plantas

Três formas de análise espacial foram comparadas à análise do modelo linear Gauss-Markov normal em experimentos de Genética, tendo-se suposto os efeitos de progênies como aleatórios: médias móveis nos dados brutos (MM), médias móveis nos dados residuais (Papadakis - PPD) e análise espacial por meio de modelagem de covariâncias residuais (AE). Inicialmente, ignorou-se a informação do controle local, para testar a efetividade da análise espacial. Posteriormente, foi verificado se haveria melhoras com as diferentes formas de análise espacial aplicadas ao modelo completo, considerando-se o controle local do delineamento em látice. Os valores médios de razões, entre estimativas de componentes de variância e de herdabilidade, foram usados como guia de discussão sobre qual a melhor forma de análise. Em geral, ignorar o delineamento experimental e usar somente a informação espacial resultou em análises ineficientes. Os modelos MM e PPD, em média, melhoraram o modelo original justificado pelo delineamento, embora a AE não o tenha melhorado. A AE, apesar de ineficiente, não mudou as estimativas dos componentes de variância e de herdabilidade. Esta propriedade garante que a combinação de efeitos aleatórios para progênies e a AE não violam as suposições (algumas delas justificadas pelo delineamento). Isto é especialmente útil com experimentos amplos, com grande número de progênies.

Desempenho animal em pasto de aveia e azevém com distintas biomassas de lâminas foliares

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de biomassas de lâminas foliares no desempenho animal. Utilizou-se mistura de aveia (Avena strigosa Schreb) e azevém (Lolium multiflorum Lam.), para determinar quantidades adequadas de sua biomassa no manejo da pastagem. Foram realizados dois experimentos, na estação fria de 2002 e 2003. Na avaliação de 2002, os valores de biomassa de lâminas foliares foram de 360 kg ha-1 (baixa) e 630 kg ha-1 (alta). Em 2003, foram obtidas biomassas de 352, 422 e 507 kg ha-1, classificadas como baixa, média e alta, respectivamente. O método de pastejo foi contínuo, com taxa de lotação variada; os animais utilizados foram terneiros da raça Charolês e cruzados com Nelore, com idade inicial de nove meses. As variáveis de produção animal avaliadas, nos dois anos, foram: ganho médio diário, carga animal e ganho de peso vivo por área. As distintas biomassas de lâminas foliares mantidas não são fatores limitantes ao desempenho animal.

Seleção tradicional e associada a marcadores moleculares na avaliação genética animal

O objetivo deste trabalho foi comparar a seleção, utilizando valores genéticos preditos pelo BLUP clássico (BLUP), BLUP marcadores (BLUPM) e pela seleção individual (SI), usando simulação com o programa Genesys. Para obter a matriz de similaridade genética utilizada no BLUPM, foram simulados cem marcadores moleculares do tipo microssatélite (SSR - Simple Sequence Repeat), por meio de um coeficiente de similaridade correspondente à distância euclideana média para dados quantitativos. A fim de comparar os diferentes métodos, utilizaram-se populações com tamanho efetivo de 66,66 e média de 30 repetições, avaliando-se os valores fenotípicos médios. Os ganhos ao longo das 20 gerações de seleção foram maiores para o BLUP em relação ao BLUPM, e este foi superior à SI. Quanto ao ganho obtido nas cinco primeiras gerações, o BLUPM apresentou ganhos semelhantes ao BLUP e superiores à SI. Diferentes sistemas de acasalamento dos reprodutores selecionados não revelaram diferenças em ganho genético nos métodos baseados no BLUP.

Características seminais de touros Curraleiros e Holandeses submetidos à insulação escrotal

O objetivo deste trabalho foi comparar uma raça naturalizada brasileira com uma raça européia quanto à adaptação às altas temperaturas. Foram avaliados os efeitos da insulação escrotal, por 48 horas, nas características seminais de touros Curraleiros (n = 5) e Holandeses (n = 6). Uma seqüência de coletas de sêmen e avaliação andrológica dos touros foi realizada antes (duas coletas) e depois (nove coletas semanais) da insulação escrotal. A motilidade espermática progressiva teve queda significativamente menor na raça Curraleira (25%) do que na Holandesa (50%), no período pós-insulação, e retornou aos valores pré-insulação mais precocemente nos touros Curraleiros, aos 37 dias após a insulação escrotal. O vigor espermático nos Curraleiros (15,2%) teve queda menor do que nos Holandeses (47,8%). O número de espermatozóides por ejaculado caiu de forma similar nos dois grupos depois da insulação, respectivamente 67,9 e 79,4%, para Curraleiros e Holandeses, entre 16 e 23 dias após a insulação. A porcentagem de espermatozóides anormais atingiu valores máximos entre 16 e 30 dias após a insulação e foi maior aos 30 dias nos touros Holandeses (41,3±5,9%). Os touros Curraleiros são mais tolerantes aos efeitos da insulação escrotal nas características seminais do que os Holandeses.

Frações de fibra em aveia e sua aplicação em programas de melhoramento

O objetivo deste trabalho foi determinar frações de fibra em genótipos de aveia e avaliar o potencial do NIRS, utilizando grãos inteiros e moídos. Grãos descascados, inteiros e moídos, dos genótipos UFRGS 7, UFRGS 14, UFRGS 17 e de 99 linhagens recombinantes F7, de UFRGS 7 x UFRGS 17, foram analisados quanto aos teores de fibras total, solúvel e insolúvel, pelo método enzimático gravimétrico. Amostras de grãos, descascados inteiros e grãos moídos, foram também analisadas pelo NIRS. Os resultados indicaram que a utilização do NIRS, para avaliação do teor de fibras a partir de grãos inteiros, é eficaz e pode ser empregada na seleção desse caráter em aveia.

Genes do eixo somatotrófico e características de crescimento numa população F2 de bovinos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a associação dos polimorfismos dos genes bGH, IGF-1 e PIT-1 com características de peso e ganho de peso numa população F2 de bovinos (Gir x Holandês), pela técnica de PCR-RFLP. As freqüências alélicas A e B, do gene PIT-1, e dos genótipos AA, AB e BB, nas populações parentais foram semelhantes entre si, mas diferentes das freqüências nas populações cruzadas F1 e F2, para esse gene. Quanto ao gene bGH, os animais da raça Holandesa apresentaram freqüência de 100% para o alelo E e os animais da raça Gir, 92% para o alelo F, resultando em alta freqüência de indivíduos heterozigotos nas populações F1 e F2. Quanto ao gene IGF-1, todos os animais da raça Holandesa eram heterozigotos (AB) e, nos animais Gir, a maioria dos indivíduos foi de homozigotos (AA), o que resultou em alta freqüência do alelo A nas populações F1 e F2. Foram encontradas associações significativas do alelo A do gene PIT-1 com as características de peso aos 60, 205, 365 dias e ganho de peso do nascimento aos 60 dias. Em bGH, observou-se efeito significativo do alelo E para peso aos 365 dias e ganho de peso do nascimento aos 60 dias, enquanto o efeito do alelo A do IGF-1 foi significativo somente para peso ao nascimento. Os alelos identificados podem ser usados como marcadores no melhoramento animal.

Role of dendritic cells in the lung: in vitro models, animal models and human studies

Dendritic cells (DCs) are the most potent antigen-presenting cells in the human lung and are now recognized as crucial initiators of immune responses in general. They are arranged as sentinels in a dense surveillance network inside and below the epithelium of the airways and alveoli, where thet are ideally situated to sample inhaled antigen. DCs are known to play a pivotal role in maintaining the balance between tolerance and active immune response in the respiratory system. It is no surprise that the lungs became a main focus of DC-related investigations as this organ provides a large interface for interactions of inhaled antigens with the human body. During recent years there has been a constantly growing body of lung DC-related publications that draw their data from in vitro models, animal models and human studies. This review focuses on the biology and functions of different DC populations in the lung and highlights the advantages and drawbacks of different models with which to study the role of lung DCs. Furthermore, we present a number of up-to-date visualization techniques to characterize DC-related cell interactions in vitro and/or in vivo.

Progresso genético do melhoramento de arroz de terras altas no período de 1950 a 2001

O objetivo deste trabalho foi quantificar o progresso genético obtido pelo melhoramento genético na cultura do arroz de terras altas, no período de 1950 a 2001. Foram feitos quatro experimentos de campo, nas localidades: Aeroporto e Agronomia, em Viçosa, MG; e nas Fazendas Capivara e Palmital, em Santo Antônio de Goiás, GO, e Goianira, GO, respectivamente. Os experimentos foram realizados no delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. Avaliaram-se 25 cultivares, desenvolvidas no período de 1950 a 2001. Foram coletados e analisados os dados referentes à produtividade de grãos, altura das plantas e dias para a floração. A fim de se obter estimativa mais precisa do ganho genético, optou-se por dividir as cultivares nos grupos precoce e tardio. Para a obtenção da estimativa do progresso genético, foi realizada a regressão linear das médias das cultivares por década de lançamento. Os ganhos genéticos para a produtividade de grãos foram de 0,3 e 2,09% ao ano, nos grupos precoce e tardio, respectivamente. A altura média das plantas das cultivares reduziu-se em 21 cm no grupo precoce e em 38 cm no tardio, no período avaliado. Houve acréscimo médio de dez dias no ciclo, no grupo de cultivares precoce, e decréscimo de 13 dias no grupo tardio.

Polimorfismo da beta-lactoglobulina não afeta as características físico-químicas e a estabilidade do leite bovino

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do polimorfismo genético da beta-lactoglobulina, da raça e da sazonalidade sobre as características físico-químicas e estabilidade do leite bovino. Foram selecionados 5 rebanhos da raça Holandesa e 6 da Girolando. Amostras de leite e sangue foram coletadas de 660 vacas Holandesas e 293 Girolandos, num total de 953 amostras, obtidas em duas coletas na estação seca e duas na estação chuvosa. As amostras de leite foram submetidas à análise de acidez titulável, pH, crioscopia, e ao teste de estabilidade ao etanol (70, 76, 80 e 84ºGL). As amostras de sangue foram submetidas à reação em cadeia de polimerase, para determinação do polimorfismo da beta-lactoglobulina em ambas as raças estudadas. Não houve efeito do polimorfismo da beta-lactoglobulina sobre as características físico-químicas do leite. Observou-se efeito de raça (Holandesa e Girolando, respectivamente) sobre a acidez titulável (16,16 e 17,07°D), e da sazonalidade (estações chuvosa e seca, respectivamente) sobre a crioscopia (-0,5411 e -0,5376°H). Nas condições do estudo, observou-se efeito de raça e sazonalidade sobre a estabilidade do leite, com maior instabilidade do leite de Girolando, durante a estação seca. Não houve efeito do polimorfismo da beta-lactoglobulina sobre essa característica.

Esterco bovino e calagem para formação de mudas de guanandi

O objetivo deste trabalho foi avaliar, em casa de vegetação, os efeitos de doses de esterco bovino e de calcário na formação de mudas de guanandi (Calophyllum brasiliense Cambèss.). Foram avaliadas quatro doses de cada fator, combinadas em esquema fatorial 4x4. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com quatro repetições, e cada parcela continha cinco mudas. O substrato foi formado pela mistura, em volume, de oito partes de subsolo e duas partes de areia, e doses de esterco correspondentes a 0, 2, 4 e 6 partes que, em massa, equivalem a 0, 101, 175 e 229 kg m-3. As doses de calcário foram calculadas para elevar a saturação por bases (V%) a 20, 35, 50 e 65%. Aos 120 dias, foram avaliados: altura, diâmetro do colo, número de folhas, área foliar e matéria seca das partes aérea e radicular das mudas. Em substrato constituído de subsolo+areia, a calagem e a adubação com esterco bovino não são necessárias para produção de mudas de guanandi.