Plant species identification using multi-scale fractal dimension applied to images of adaxial surface epidermis

This paper presents the study of computational methods applied to histological texture analysis in order to identify plant species, a very difficult task due to the great similarity among some species and presence of irregularities in a given species. Experiments were performed considering 300 ×300 texture windows extracted from adaxial surface epidermis from eight species. Different texture methods were evaluated using Linear Discriminant Analysis (LDA). Results showed that methods based on complexity analysis perform a better texture discrimination, so conducting to a more accurate identification of plant species. © 2009 Springer Berlin Heidelberg.

Measuring and analyzing color and texture information in anatomical leaf cross sections: An approach using computer vision to aid plant species identification

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Changes in plant species composition and functional traits along the successional trajectory of a restored patch of Atlantic Forest

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Assessment of the Removal Capacity, Tolerance, and Anatomical Adaptation of Different Plant Species to Benzene Contamination

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Worldwide evidence of a unimodal relationship between productivity and plant species richness

The search for predictions of species diversity across environmental gradients has challenged ecologists for decades. The humped-back model (HBM) suggests that plant diversity peaks at intermediate productivity; at low productivity few species can tolerate the environmental stresses, and at high productivity a few highly competitive species dominate. Over time the HBM has become increasingly controversial, and recent studies claim to have refuted it. Here, by using data from coordinated surveys conducted throughout grasslands worldwide and comprising a wide range of site productivities, we provide evidence in support of the HBM pattern at both global and regional extents. The relationships described here provide a foundation for further research into the local, landscape, and historical factors that maintain biodiversity.

Rapid assessment survey for exotic benthic species in the São Sebastião Channel, Brazil

The study of biological invasions can be roughly divided into three parts: detection, monitoring, mitigation. Here, our objectives were to describe the marine fauna of the area of the port of São Sebastião (on the northern coast of the state of São Paulo, in the São Sebastião Channel, SSC) to detect introduced species. Descriptions of the faunal community of the SSC with respect to native and allochthonous (invasive or potentially so) diversity are lacking for all invertebrate groups. Sampling was carried out by specialists within each taxonomic group, in December 2009, following the protocol of the Rapid Assessment Survey (RAS) in three areas with artificial structures as substrates. A total of 142 species were identified (61 native, 15 introduced, 62 cryptogenic, 4 not classified), of which 17 were Polychaeta (12, 1, 1, 3), 24 Ascidiacea (3, 6, 15, 0), 36 Bryozoa (17, 0, 18, 1), 27 Cmdana (2, 1, 24, 0), 20 Crustacea (11, 4, 5, 0), 2 Entoprocta (native), 16 Mollusca (13, 3, 0, 0). Twelve species are new occurrences for the SSC. Among the introduced taxa, two are new for coastal Brazil. Estimates of introduced taxa are conservative as the results of molecular studies suggest that some species previously considered cryptogenic are indeed introduced. We emphasize that the large number of cryptogenic species illustrates the need for a long-term monitoring program, especially in areas most susceptible to bioinvasion. We conclude that rapid assessment studies, even in relatively well-known regions, can be very useful for the detection of introduced species and we recommend that they be carried out on a larger scale in all ports with heavy ship traffic.

Molecular markers for the assessment of genetic variability in threatened plant species

La variabilità genetica è un importante strumento per lo studio e la conservazione della biodiversità in specie rare e minacciate di estinzione. Durante il mio dottorato mi sono quindi occupata di mettere a punto diverse metodologie molecolari al fine di valutare la diversità genetica in due specie rare della flora italiana che presentano problematiche diverse e specifiche. I marcatori arbitrari RAPD e i marcatori semi-arbitrari ISSR sono stati utilizzati per valutare la diversità genetica in Quercus crenata Lam. e per confermare l’ipotesi della sua origine ibridogena dalle due specie presunte parentali Quercus cerris L. e Quercus suber L., essendo Q. crenata presente in Italia settentrionale dove Q. suber è attualmente assente. I marcatori SSR o microsatelliti sono invece stati messi a punto su una specie a rischio di estinzione, endemica dell’Appennino Tosco-Emiliano, Primula apennina Widmer, applicando una metodologia specifica, basata sulla costruzione di una libreria genomica arricchita per l’isolamento di primer specifici. I marcatori RAPD e ISSR, utilizzati su un totale di 85 campioni, hanno mostrato alti livelli di diversità molecolare entro le specie studiate, eccetto per Q. suber le cui popolazioni rappresentano il margine orientale di distribuzione della specie, per questo più sottoposte ad impoverimento genetico. Oltre alla cluster analysis (UPGMA) e alla Analisi delle Componenti Principali effettuate per entrambi i marcatori, che confermano l’ipotesi dell’origine ibrida degli individui di Q. crenata diffusi in Italia Settentrionale, sono stati calcolati l’indice di ibridità basato sul maximum likelihood, che dimostra una introgressione asimmetrica di Q. crenata verso il parentale caratterizzato da superiorità demografica (Q. cerris) e il test di Mantel. Quest’ultimo ha permesso di confrontare i due marcatori RAPD e ISSR utilizzati ottenendo una bassa correlazione, a conferma del fatto che, amplificando tratti differenti del DNA nucleare, i dati non sono sovrapponibili, sebbene forniscano risultati analoghi. Per l’isolamento di loci microsatelliti ipervariabili ho utilizzato il protocolllo FIASCO (Fast isolation by AFLP of sequences containing repeats- Zane et al. 2002) che permette di costruire una libreria genomica arricchita partendo dal DNA estratto da P. apennina. Tale procedura ha previsto la digestione del DNA genomico per la produzione di una miscela di frammenti di DNA. Tramite ibridazione con opportune sonde sono stati isolati i frammenti contenenti i microsatelliti. Sequenziando i cloni ricombinanti, ho ottenuto sequenze contenenti repeats sulle cui regioni fiancheggianti sono stati costruiti 15 coppie di primer che potranno, in seguito, essere utilizzate per definire la quota di riproduzione clonale in P. apennina e per valutare la diversità genetica delle popolazioni che coprono l’areale di distribuzione della specie. Data la loro natura altamente variabile e la loro abbondanza nel DNA, gli SSR saranno, come i marcatori RAPD e gli ISSR, ugualmente validi per lo studio della variabilità genetica e per l’analisi di problematiche specifiche legate alle specie rare.