Chromosomal gene movements reflect the recent origin and biology of therian sex chromosomes

Mammalian sex chromosomes stem from ancestral autosomes and have substantially differentiated. It was shown that X-linked genes have generated duplicate intronless gene copies (retrogenes) on autosomes due to this differentiation. However, the precise driving forces for this out-of-X gene "movement" and its evolutionary onset are not known. Based on expression analyses of male germ-cell populations, we here substantiate and extend the hypothesis that autosomal retrogenes functionally compensate for the silencing of their X-linked housekeeping parental genes during, but also after, male meiotic sex chromosome inactivation (MSCI). Thus, sexually antagonistic forces have not played a major role for the selective fixation of X-derived gene copies in mammals. Our dating analyses reveal that although retrogenes were produced ever since the common mammalian ancestor, selectively driven retrogene export from the X only started later, on the placental mammal (eutherian) and marsupial (metatherian) lineages, respectively. Together, these observations suggest that chromosome-wide MSCI emerged close to the eutherian-marsupial split approximately 180 million years ago. Given that MSCI probably reflects the spread of the recombination barrier between the X and Y, crucial for their differentiation, our data imply that these chromosomes became more widely differentiated only late in the therian ancestor, well after the divergence of the monotreme lineage. Thus, our study also provides strong independent support for the recent notion that our sex chromosomes emerged, not in the common ancestor of all mammals, but rather in the therian ancestor, and therefore are much younger than previously thought

Degradation of pathogen quorum-sensing molecules by soil bacteria: a preventive and curative biological control mechanism.

Abstract The plasmid pME6863, carrying the aiiA gene from the soil bacterium Bacillus sp. A24 that encodes a lactonase enzyme able to degrade N-acyl-homoserine lactones (AHLs), was introduced into the rhizosphere isolate Pseudomonas fluorescens P3. This strain is not an effective biological control agent against plant pathogens. The transformant P. fluorescens P3/pME6863 acquired the ability to degrade AHLs. In planta, P. fluorescens P3/pME6863 significantly reduced potato soft rot caused by Erwinia carotovora and crown gall of tomato caused by Agrobacterium tumefaciens to a similar level as Bacillus sp. A24. Little or no disease reduction was observed for the wild-type strain P3 carrying the vector plasmid without aiiA. Suppression of potato soft rot was observed even when the AHL-degrading P. fluorescens P3/pME6863 was applied to tubers 2 days after the pathogen, indicating that biocontrol was not only preventive but also curative. When antagonists were applied individually with the bacterial plant pathogens, biocontrol activity of the AHL degraders was greater than that observed with several Pseudomonas 2,4-diacetylphloroglucinol-producing strains and with Pseudomonas chlororaphis PCL1391, which relies on production of phenazine antibiotic for disease suppression. Phenazine production by this well characterized biological control strain P. chlororaphis PCL1391 is regulated by AHL-mediated quorum sensing. When P. chlororaphis PCL1391 was co-inoculated with P. fluorescens P3/pME6863 in a strain mixture, the AHL degrader interfered with the normally excellent ability of the antibiotic producer to suppress tomato vascular wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici. Our results demonstrate AHL degradation as a novel biocontrol mechanism, but also demonstrate the potential for non-target interactions that can interfere with the biocontrol efficacy of other strains.

Efeito de auxinas sintéticas no enraizamento in vitro da macieira

Brotações de macieira (Malus domestica, Borkh), cv. Fred Hough, oriundas do processo de multiplicação in vitro, foram inoculadas em meio MS e MS/2, testando-se os reguladores de crescimento: ácido indol-3-acético (AIA); ácido indolbutírico (AIB) e ácido naftaleno acético (ANA), nas concentrações de 0, 1, 3 e 5 miM com o objetivo de observar o efeito dessas auxinas sobre o enraizamento da cultivar. Foram acrescentadas aos meios as vitaminas MS mio-inositol (100 mg/L) e sacarose (30 g/L) em meio de ágar (6 g/L). O pH do meio foi ajustado para 5,8 e a cultura foi incubada a 25 ± 2º C e 16 horas de fotoperíodo a 2.000 lux, permanecendo por 30 dias. Os tratamentos foram repetidos cinco vezes e cada repetição constou de cinco explantes inoculados em frasco de 250 mL contendo 40 mL do meio. O meio MS/2 em todas as concentrações testadas foi melhor que o MS. O ANA e o AIB, ambos na concentração de 3 miM, em meio MS/2, tiveram comportamento semelhante na porcentagem de enraizamento e no número de raízes produzidas; no entanto, o ANA provocou efeitos indesejáveis na qualidade destas, havendo formação de calo na base das brotações e raízes grossas. O AIA obteve melhor resposta nas altas concentrações, mas não foi melhor que o AIB e ANA.

Efeito de diferentes volumes de calda no raleio químico de frutos da macieira 'Gala'

O objetivo deste trabalho foi comparar a eficiência de diferentes volumes de calda de raleantes químicos em plantas de macieira (Malus domestica Borkh), cultivar Gala. Foram utilizados o ácido naftalenoacético (ANA) (15 g/ha de i.a.) e o carbaryl (1naftilNmetilcarbamato) (1.000 g/ha de i.a.) aplicando-se 16, 300, 430, 950, 1.300 e 1.900 L/ha de calda. O ANA foi aplicado cinco dias após a plena floração (DAPF), e o carbaryl, aos 15 DAPF. O volume de calda não parece ter sidoo fator mais importante para a eficiência do raleio: os tratamentos utilizados provocaram respostas semelhantes nas plantas. O peso e a porcentagem de frutas >66 mm, em todos os tratamentos, com exceção de 430 L/ha, foram maiores do que os da testemunha, mas não diferiram entre si.

Agrobacterium-mediated genetic transformation of 'Hamlin' sweet orange

The development and optimization of efficient transformation protocols is essential in new citrus breeding programs, not only for rootstock, but also for scion improvement. Transgenic 'Hamlin' sweet orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck) plants were obtained by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of epicotyl segments collected from seedlings germinated in vitro. Factors influencing genetic transformation efficiency were evaluated including seedling incubation conditions, time of inoculation with Agrobacterium and co-culture conditions. Epicotyl segments were adequate explants for transformation, regenerating plants by direct organogenesis. Higher percentage of transformation was obtained with explants collected from seedlings germinated in darkness, transferred to 16 hours photoperiod for 2-3 weeks, and inoculated with Agrobacterium for 15-45 min. The best co-culture condition was the incubation of the explants in darkness, for three days in culture medium supplemented with 100 muM of acetosyringone. Genetic transformation was confirmed by performing beta-glucoronidase (GUS) assays and, subsequently, by PCR amplification for the nptII and GUS genes.

Thidiazuron effects on shoot growth, return bloom, fruit set and nutrition of apples

Apple (Malus domestica Borkh.) trees, cultivars Gala and Fuji, were sprayed at full bloom with thidiazuron (TDZ) at doses of 0, 5, 10, or 20 g ha-1 of a.i. in order to evaluate its effects on plant growth and development, return bloom, fruit set, nutrition, and fruit yield. Fruit set increased with TDZ dose in 'Gala' but not in 'Fuji'. TDZ did not affect fruit yield in any cultivar. In 'Gala', the return bloom was reduced in about 50% at TDZ doses of 10 or 20 g ha-1. TDZ increased shoot growth in both cultivars. In leaves, TDZ decreased the concentration of Ca and Mg in 'Gala' and of Mg in 'Fuji', but did not affect the chlorophyll content, leaf area, length, width, and dry mass per cm² regardless of cultivar. In fruits, the effect of TDZ varied according to the portion evaluated. Highest doses of TDZ decreased the concentration of Ca and K in 'Gala' and of K in 'Fuji' in the entire fruits (flesh + skin); in the skin, highest doses of TDZ reduced the levels of N, Ca, and Mg in both cultivars, in addition to the level of K in 'Fuji'.

Deposição de agrotóxicos pulverizados na cultura da maçã

O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição da deposição de agrotóxicos pulverizados em duas cultivares de maçã (Malus domestica Borkh). Uma calda com traçador Rodamina B foi pulverizada, com equipamento do tipo carreta com cortina de ar, com dois tipos de calibrações. Em uma calibração foram utilizados bicos cones JA-1, JA-2 e JA-3 e na outra, bicos leque AVI 110 ISO-04 e bicos JA-1. Não houve diferenças entre as calibrações, mas a deposição nas plantas foi decrescente da região apical para a basal. Nas calibrações testadas, 25% do traçador aplicado perdeu-se no solo.

PERDAS QUALITATIVAS DE MAÇÃS CV. GALA EM ARMAZENAMENTO REFRIGERADO

O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de dimensionar as perdas de qualidade de maçãs cv. Gala durante o armazenamento refrigerado. Para determinar estas perdas, foi feito um acompanhamento durante três anos consecutivos, com frutos de três tamanhos: calibre em torno de 100 frutos/caixa de 18kg, calibre 130 e calibre acima de 200. Quinzenalmente, durante os primeiros 90 dias de armazenagem no primeiro ano, 144 dias no segundo ano e 211 dias no terceiro ano, amostras de 20 a 30 maçãs foram avaliadas para perda de peso e parâmetros qualitativos como a firmeza de polpa, os sólidos solúveis totais (SST) e acidez titulável. As variáveis que apresentaram as melhores correlações com o período de armazenagem e, portanto, podem auxiliar na estimativa de possíveis perdas quantitativas durante o armazenamento em ar-refrigerado foram a firmeza de polpa e a acidez titulável. As maiores perdas de qualidade, com exceção da firmeza de polpa, foram observadas em frutos dos tamanhos menores.

Effect of aminoethoxyvinilglycine (AVG) on preharvest fruit drop and maturity of apples

Apple trees cultivars Gala and Fuji were sprayed four weeks before commercial harvest with aminoethoxyvinilglycine (AVG), at doses of 0, 125, or 250 mg L-1, and assessed for preharvest fruit drop, fruit growth, and maturation on tree. In 'Gala', 64 days after AVG spraying, fruit drop for control treatment was 85%, and AVG (at 125 and 250 mg L-1) reduced it to 10%. In 'Fuji', 64 days after AVG spraying, fruit drop for control was 6%, while treatments with AVG (at 125 and 250 mg L-1) increased fruit drop to 10%. AVG was a powerful retardant of fruit maturation for 'Gala' but not for 'Fuji'. In 'Gala', the most affected attribute was the skin background color, followed, in decreasing order, by soluble solids content, the starch index, skin red color, the flesh firmness, and titratable acidity. In 'Gala', only flesh firmness retention was improved by increasing AVG dose from 125 mg L-1 to 250 mg L-1. The AVG at 250 mg L-1 inhibited "Gala" late fruit growth but not 'Fuji'.

Effect of preharvest spraying with thidiazuron on fruit quality and maturity of apples

Apple trees, cultivars Gala and Fuji, were sprayed at full bloom with thidiazuron (TDZ) at the doses of 0, 5, 10, or 20 g (a.i.) ha-1 and fruit were assessed for quality and maturity. In both cultivars, the increase of TDZ dose had detrimental effects on fruit quality, causing a reduction of fruit red surface and an increase of percentage of fruit that was asymmetrical and with calyx-end rot. TDZ caused an increment of calyx-end aperture that might have increased calyx-end rot. TDZ increased density and the length : diameter (L : D) ratio of the fruit. The number of viable seeds was not affected by TDZ. TDZ resulted in a substantial delay of fruit maturity in 'Gala' but not in 'Fuji'. TDZ also reduced soluble solids content (SSC) in 'Gala' and reduced titratable acidity in both cultivars.

Estudos histológicos preliminares da microenxertia de plantas micropropagadas de macieira

A fruticultura moderna necessita implantar tecnologias que possibilitem a produção de frutos de alta qualidade, com custos cada vez menores. A micropropagação associada à microenxertia possibilita altas taxas de multiplicação de plantas com alta qualidade fitossanitária, além de possibilitar a realização de estudos sobre compatibilidade de enxertia em diferentes clones. O presente trabalho tem como objetivo estudar o processo de soldadura entre genótipos de macieira (Malus domestica. Borkh) multiplicadas in vitro após a microenxertia. Esta técnica foi realizada em fenda simples, sob condições assépticas. Os estudos histológicos foram realizados através de cortes longitudinais seriados de segmentos de 8 mm do ponto de enxertia. O processo de soldadura foi caracterizado pelo desenvolvimento de tecido meristemático, originando células parenquimáticas na interface do microenxerto, com a proliferação do tecido cambial da cultivar copa. Isso possibilita a ligação do sistema vascular da copa com o do porta-enxerto, resultando na sobrevivência do microenxerto.

Efeito de tratamentos térmicos por imersão na qualidade de maçãs cv. Fuji inoculadas com Botryosphaeria dothidea e armazenadas em atmosfera controlada

O trabalho teve por objetivo avaliar a ocorrência de perdas qualitativas em maçãs cultivar Fuji, previamente inoculadas com o agente causal da podridão-branca (Botryosphaeria dothidea), durante armazenagem em atmosfera controlada (AC) de 1,2-1,6 kPa de O2 e 0,2-0,4 kPa de CO2 à temperatura de 0-1ºC. Os tratamentos foram combinações de 3 períodos (1; 2 ou 3 minutos) e 3 temperaturas da água de imersão (47; 49 ou 52ºC). As maçãs foram avaliadas após 1; 3 ou 5 meses em AC e mais 7 dias em temperatura ambiente. Ao final de cada período de armazenagem, as maçãs foram avaliadas para as seguintes variáveis: firmeza de polpa, sólidos solúveis totais (SST), acidez titulável e perda de peso. O armazenamento em AC manteve as características de qualidade, mas não controlou o desenvolvimento de sintomas da podridão-branca. Os tratamentos de calor não retardaram as perdas da firmeza de polpa e pouco influenciaram os teores de SST. 0s teores de acidez titulável diminuíram, e as porcentagens de perda de peso aumentaram com os tratamentos de calor por imersão em água quente.

Dinâmica da dormência de gemas de macieira 'Imperial Gala' durante o outono e inverno em região de baixa ocorrência de frio

O objetivo deste trabalho foi determinar a dinâmica da dormência de gemas de um ano de macieira 'Imperial Gala' com ou sem frio suplementar durante o outono e o inverno, cultivadas em região de baixa ocorrência de frio. Os ramos foram coletados em Porto Amazonas-PR, em intervalos de 21 dias, de abril a agosto (19-04, 10-05, 31-05, 21-06, 12-07, 02-08 e 23-08) e receberam ou não tratamento com frio suplementar de 1.440 horas à temperatura de 4 a 7° C. A avaliação da dormência foi realizada pelo teste biológico de estacas de nós isolados (temperatura de 25° C e fotoperíodo de 16 horas) por meio dos parâmetros: tempo médio para brotação (TMB), velocidade de brotação (VB), taxa final de brotação (TF), taxa de brotações vigorosas (TBV) e tempo médio para aparecimento de folhas abertas (TMFA). A dormência mais intensa das gemas de um ano ocorreu em 12 de julho. A aplicação de 1.440 horas de frio suplementar de 4 a 7° C foi efetivo para a redução do tempo médio de brotação das gemas. A utilização da variável TBV nos testes de estacas de nós isolados foi uma importante forma de avaliação da capacidade real de desenvolvimento da gema, diminuindo-se a interferência do corte da estaca como estimulador de início de desenvolvimento.

Conteúdo de carboidratos em gemas e ramos de macieira durante o outono e inverno em região de baixa ocorrência de frio

Objetivou-se quantificar o teor de carboidratos em gemas e ramos de um ano de macieira cv. 'Imperial Gala', com ou sem frio suplementar, durante o outono e inverno, cultivada em região de baixa ocorrência de frio. Os ramos foram coletados em Porto Amazonas-PR, em intervalos de 21 dias, de abril a agosto (19-04, 10-05, 31-05, 21-06, 12-07, 02-08 e 23-08), e receberam ou não tratamento com frio suplementar de 1.440 horas, à temperatura de 4 a 7° C. As análises de carboidratos foram realizadas em gemas e porções de ramos adjacentes às mesmas. Os carboidratos solúveis totais foram determinados pelo método do fenol-sulfúrico, realizando-se a leitura por espectrofotometria (absorbância a 490 nm). Os carboidratos insolúveis totais foram estimados pelo rendimento da fração de tecido vegetal insolúvel em álcool e solúvel em álcali, após liofilização. Os carboidratos solúveis mais os insolúveis representaram de 13,8 a 20,2 % da matéria seca de gemas e 9,9 a 15,3 % da matéria seca de ramos de um ano de macieira. Em gemas de macieira, houve maior porcentagem de carboidratos solúveis na entrada em dormência e maior porcentagem de carboidratos insolúveis na dormência mais intensa. A ocorrência de frio precoce antecipou o acúmulo de carboidratos insolúveis nas gemas enquanto o frio, durante a endodormência, promoveu o acúmulo de carboidratos solúveis. Houve aumento do conteúdo de carboidratos solúveis em ramos com o desenvolvimento da endodormência enquanto as variações do conteúdo de carboidratos insolúveis não foram significativas.

Dinâmica da dormência de gemas de dois anos de macieira 'Imperial Gala' em região de baixa ocorrência de frio

O objetivo deste trabalho foi determinar a dinâmica da dormência de gemas em ramos de dois anos de macieira 'Imperial Gala' com ou sem frio suplementar durante o outono e inverno, cultivadas em Porto Amazonas - PR, região de baixa ocorrência de frio. Os ramos foram coletados em intervalos de 21 dias, de abril a agosto (19-04, 10-05, 31-05, 21-06, 12-07, 02-08 e 23-08) e receberam ou não tratamento com frio suplementar de 1.440 horas, à temperatura de 4 a 7° C. A avaliação da dormência foi realizada pelo teste biológico de estacas de nós isolados (temperatura de 25° C e fotoperíodo de 16 horas) por meio dos parâmetros: tempo médio para brotação (TMB), velocidade de brotação (VB), taxa final de brotação (TF), taxa de brotações vigorosas (TBV) e tempo médio para aparecimento de folhas abertas (TMFA). A dormência mais intensa de gemas de dois anos ocorre no final de maio, com oscilações até o início de agosto. A aplicação de 1.440 horas de frio suplementar de 4 a 7° C altera a dinâmica da dormência das gemas de dois anos, reduzindo o seu tempo médio de brotação. Uma vez propiciada a brotação de gemas não-dormentes de dois anos, as mesmas possuem boa capacidade para se desenvolver.