Emerging animal viruses: real threats or simple bystanders?

The list of animal viruses has been frequently added of new members raising permanent concerns to virologists and veterinarians. The pathogenic potential and association with disease have been clearly demonstrated for some, but not for all of these emerging viruses. This review describes recent discoveries of animal viruses and their potential relevance for veterinary practice. Dogs were considered refractory to influenza viruses until 2004, when an influenza A virus subtype H3N8 was transmitted from horses and produced severe respiratory disease in racing greyhounds in Florida/USA. The novel virus, named canine influenza virus (CIV), is considered now a separate virus lineage and has spread among urban canine population in the USA. A new pestivirus (Flaviviridae), tentatively called HoBi-like pestivirus, was identified in 2004 in commercial fetal bovine serum from Brazil. Hobi-like viruses are genetically and antigenically related to bovine viral diarrhea virus (BVDV) and induce similar clinical manifestations. These novel viruses seem to be widespread in Brazilian herds and have also been detected in Southeast Asia and Europe. In 2011, a novel mosquito-borne orthobunyavirus, named Schmallenberg virus (SBV), was associated with fever, drop in milk production, abortion and newborn malformation in cattle and sheep in Germany. Subsequently, the virus disseminated over several European countries and currently represents a real treat for animal health. The origin of SBV is still a matter of debate but it may be a reassortant from previous known bunyaviruses Shamonda and Satuperi. Hepatitis E virus (HEV, family Hepeviridae) is a long known agent of human acute hepatitis and in 1997 was first identified in pigs. Current data indicates that swine HEV is spread worldwide, mainly associated with subclinical infection. Two of the four HEV genotypes are zoonotic and may be transmitted between swine and human by contaminated water and undercooked pork meat. The current distribution and impact of HEV infection in swine production are largely unknown. Avian gyrovirus type 2 (AGV2) is a newly described Gyrovirus, family Circoviridae, which was unexpectedly found in sera of poultry suspected to be infected with chicken anemia virus (CAV). AGV2 is closely related to CAV but displays sufficient genomic differences to be classified as a distinct species. AGV2 seems to be distributed in Brazil and also in other countries but its pathogenic role for chickens is still under investigation. Finally, the long time and intensive search for animal relatives of human hepatitis C virus (HCV) has led to the identification of novel hepaciviruses in dogs (canine hepacivirus [CHV]), horses (non-primate hepaciviruses [NPHV] or Theiler's disease associated virus [TDAV]) and rodents. For these, a clear and definitive association with disease is still lacking and only time and investigation will tell whether they are real disease agents or simple spectators.

Molecular diagnosis of Anaplasma marginale in cattle: quantitative evaluation of a real-time PCR (Polymerase Chain Reaction) based on msp5 gene

The rickettsia Anaplasma marginale is considered the main agent of bovine anaplasmosis. Due the nonspecific clinical signs of the anaplasmosis, the diagnosis of infection depends of laboratory confirmation. In recent years, molecular diagnostic methods have been used to detect A. marginale in cattle. However, the existence of a large number of assays of different sensitivity and cost makes the choice of an appropriate test difficult. In the present study, a real-time Polymerase Chain Reaction (PCR) based on the msp5 target gene was quantitatively assessed and compared to an end point PCR. Both reactions were subjected to sensitivity and specificity evaluation using plasmid DNA and samples from cattle experimentally infected with A. marginale. A comparative field trial of the tests was carried out using samples of cattle from a stable enzootic area for A. marginale. The real-time PCR showed a higher sensitivity than the end point PCR. This reaction (i.e. real-time PCR) was able to detect one copy of the msp5 gene in 100 ηg of plasmidial DNA, and more than 80% of its results were positive among experimentally infected animals seven days after infection. In addition, based on in silico analysis, the real-time PCR evaluated in the present study appears to be useful for the detection of A. ovis.

Development of a Real-time PCR test for porcine group A rotavirus diagnosis

Group A Rotavirus (RVA) is one of the most common causes of diarrhea in humans and several animal species. A SYBR-Green Real-Time polymerase chain reaction (PCR) was developed to diagnose RVA from porcine fecal samples, targeting amplification of a 137-bp fragment of nonstructural protein 5 (NSP5) gene using mRNA of bovine NADH-desidrogenase-5 as exogenous internal control. Sixty-five samples were tested (25 tested positive for conventional PCR and genetic sequencing). The overall agreement (kappa) was 0.843, indicating 'very good' concordance between tests, presenting 100% of relative sensitivity (25+ Real Time PCR/25+ Conventional PCR) and 87.5% of relative sensitivity (35- Real Time PCR/40- Conventional PCR). The results also demonstrated high intra- and inter-assay reproducibility (coefficient of variation ≤1.42%); thus, this method proved to be a fast and sensitive approach for the diagnosis of RVA in pigs.

Real-time Image-based RGB-D Camera Motion Tracking and Environment Mapping

In this work, image based estimation methods, also known as direct methods, are studied which avoid feature extraction and matching completely. Cost functions use raw pixels as measurements and the goal is to produce precise 3D pose and structure estimates. The cost functions presented minimize the sensor error, because measurements are not transformed or modified. In photometric camera pose estimation, 3D rotation and translation parameters are estimated by minimizing a sequence of image based cost functions, which are non-linear due to perspective projection and lens distortion. In image based structure refinement, on the other hand, 3D structure is refined using a number of additional views and an image based cost metric. Image based estimation methods are particularly useful in conditions where the Lambertian assumption holds, and the 3D points have constant color despite viewing angle. The goal is to improve image based estimation methods, and to produce computationally efficient methods which can be accomodated into real-time applications. The developed image-based 3D pose and structure estimation methods are finally demonstrated in practise in indoor 3D reconstruction use, and in a live augmented reality application.

Banco de sementes e estabelecimento de plantas daninhas em agroecossistemas

Em novembro/92 o banco de sementes no solo foi estimado, a 0-10 cm de profundidade, em alguns agroecossistemas: área de rotação de culturas, várzea, pomar de cítrus e pastagem de Brachiaria brizantha, no Distrito Federal, Brasil. Esta estimativa foi realizada através da observação da emergência de plântulas em amostras de solo incubadas, com e sem lavagem através de peneira e presença ou ausência de nitrato de potássio. A lavagem do solo para redução de volume, seguida de utilização de nitrato de potássio, mostrou-se desvantajosa para a determinação dos bancos de sementes viáveis detectadas nas amostras. A quantidade média de sementes por metro quadrado foi de 22313 na várzea, 6768 na área de rotação, 3595 nas coroas do pomar e 529 na pastagem. Verificou-se que as plantas infestantes estabelecidas em maio/93 nos agroecossistemas, representavam, em relação á quantidade inicial de sementes: 0,34% na pastagem, 0,71% na várzea, 1,48% nas coroas do pomar e 1,56% na área de rotação de culturas. Estas plantas seriam aquelas que supostamente mais contribuíram para a manutenção dos bancos de sementes no solo. Houve uma correlação direta do banco de sementes com o número de espécies e indivíduos presentes nos agroecossistemas. As espécies predominantes nas áreas anualmente perturbadas foram Ageratum conyzoides, Bidens pilosa, Cenchrus echinatus, Commelina benghalensis, Emilia sonchifolia, Euphorbia heterophylla e Richardia brasiliensis. Brachiaria spp predominou nas entrelinhas do pomar, enquanto na pastagem as poucas plantas daninhas presentes eram espécies de cerrado. A similaridade entre agroecossistemas, com relação às plantas daninhas foi maior entre as áreas mais perturbadas, como áreas de rotação de culturas, várzea e coroas do pomar.

Composicion y variabilidad espacialdel banco de semillas de malezas en un area agricolade azul (Argentina)

No Distrito Azul, zona central da província de Buenos Aires (Argentina), encontram-se ambientes de planície na parte norte e ambientes serranos na parte sul. Esta última, constituí-se numa área predominantemente agrícola, onde a cultura de trigo, principal atividade agrícola, se alterna com culturas de verão como milho, girassol e soja. Com o objetivo de caracterizar globalmente o banco de sementes da área agrícola, foram analisados o conteúdo de sementes, a composição de espécies, a distribuição e variabilidade espacial das espécies que o compõem. A informação básica foi obtida aplicando-se a técnica da emergência em amostras de solo correspondentes a 20 locais alinhados numa faixa de 14 km. A densidade de sementes nos locais de amostragem variou entre 1.173 e 44.000 sem/m2. Na totalidade, foram detectadas 33 espécies. Digitaria sanguinalis foi claramente a espécie dominante, aportando com quase 43 % do banco, seguida de Polygonum aviculare com um aporte de 15 %. As duas espécies, juntamente com Anagallis arvensis e Setaria viridis completam70 % do banco de sementes. A composição específica completa-se com um grupo de 29 espécies, os quais contribuem, cada um delas, com menos de 5%. A distribuição espacial das espécies ao longo da faixa estudada mostrou um grau de agregação variável, sendo encontrada uma correlação positiva significativa entre o tamanho do banco e a relação variância/média. Demonstrou-se, assim, que as espécies mais abundantes em média, apresentaram grande variabilidade espacial. Nelas, foram observados diferentes padrões de distribuição espacial.

Evolução do banco de sementes de arroz vermelho em diferentes sistemas de utilização do solo de várzeas

Num ecossistema agrícola, a redução do banco de sementes é um dos aspectos mais importantes no manejo de plantas daninhas; e em solos de várzeas, o arroz vermelho (Oryza sativa L.) é atualmente considerado a principal planta daninha. Nesse sentido, conduziu-se um experimento com o objetivo de avaliar a evolução do banco de sementes de arroz vermelho no solo em diferentes sistemas de semeadura de arroz irrigado e em alternativas de manejo do solo de várzea. O experimento foi instalado em campo por dois anos consecutivos na mesma área (safras agrícolas 1996/97 e 1997/98) em Santa Maria, RS, em solo classificado como Planossolo, com infestação média de 516 sementes viáveis de arroz vermelho/m². A estimativa do banco de sementes de arroz vermelho foi realizada através de 10 coletas de solo, utilizando um cilindro com 0,10m de diâmetro a 0,10m de profundidade. Após a coleta, os grãos foram separados do solo e realizado teste de tetrazólio para determinar a quantidade de sementes viáveis na amostra. As coletas foram realizadas antes da instalação do experimento (set/1996), após a colheita do primeiro ano (mai/1997) e após a colheita do segundo ano (mai/1998). Os resultados mostraram que o cultivo do arroz no sistema convencional promove aumento no banco de sementes de arroz vermelho, enquanto que a semeadura de arroz em solo inundado (mix de pré-germinado, prégerminado ou transplante de mudas) é tão eficiente na redução do banco de sementes de arroz vermelho quanto a rotação com o sorgo, o pousio do solo sem a presença de animais e também o preparo de verão.

Dinâmica do banco de sementes de plantas daninhas sob diferentes sistemas de manejo de solo

Um experimento foi conduzido em campo no período de 1982 a 1998, em Londrina-PR, com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes sistemas de manejo de solo nas reduções anuais de um banco de sementes de plantas daninhas e seus períodos de sobrevivência, sendo as plantas daninhas manejadas através de herbicidas, e a seqüência anual de cultivo soja após trigo. Os tratamentos de manejo de solos foram: 1) semeadura direta; 2) arado de discos e grade niveladora; 3) grade aradora e grade niveladora; 4) escarificação e grade niveladora. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. A identificação e contagem das sementes presentes no solo foram feitas em 1990, 1995 e 1998. As estimativas de sobrevivência (a 1% da população inicial) das gramíneas capim-marmelada (Brachiaria plantaginea) e capim-colchão (Digitaria horizontalis ), nos quatro sistemas de manejo, foram de 5 a 10 anos e 5 a 7 anos, respectivamente; as das espécies de folhas largas, como caruru (Amaranthus spp.), de 5 a 9 anos, carrapicho-de-carneiro (Acanthospermum hispidum ), de 7 a 9 anos, de 10 a 20 anos, e picão-preto (Bidens pilosa), de 3 a 4 anos, e a comelinácea trapoeraba (Commelina benghalensis) de 10 a 20 anos. As sementes de espécies de plantas daninhas apresentaram características distintas de sobrevivência, em função do manejo do solo, do controle ao longo dos anos e das características morfológicas e fisiológicas das sementes.

Banco de sementes de plantas daninhas em solo cultivado com pastagens de Brachiaria brizantha e Brachiaria humidicola de diferentes idades

Estudou-se o banco de sementes do solo de uma pastagem de Brachiaria brizantha com 4 anos de idade e de pastagens de Brachiaria humidicola com 4, 15 e 20 anos de idade, localizadas no nordeste do Estado do Pará. Objetivou-se avaliar a influência da espécie forrageira e da idade da pastagem no tamanho e na composição do banco de sementes de plantas daninhas do solo. Cada pastagem foi dividida em cinco áreas de aproximadamente 500 m², sendo retiradas, de cada área, 10 subamostras de solo na profundidade de 0-10 cm. Cada amostra composta das 10 subamostras de solo foi homogeneizada, identificada, distribuída em bandeja de plástico e levada para germinar em casa de vegetação durante um período de 15 meses. O banco de sementes do solo da pastagem de B. brizantha foi em torno de 10 vezes menor que o da pastagem de B. humidicola de mesma idade. Com relação ao efeito da idade da pastagem, entre as pastagens de B. humidicola, o banco de sementes foi menor naquela de 20 anos de idade (1.247 sementes m-2), não tendo sido detectada diferença significativa entre as pastagens de 15 (11.602 sementes m-2) e 4 (9.486 sementes m-2) anos de idade. As famílias botânicas Cyperaceae, Rubiaceae e Labiateae foram as de maior predominância entre as plantas daninhas infestantes da área, em todos os tratamentos estudados.

Dinâmica do banco de sementes de arroz-vermelho afetado pelo pisoteio bovino e tempo de pousio da área

Para avaliar a influência do pisoteio bovino e do tempo de pousio na dinâmica do banco de sementes de arroz-vermelho foi conduzido um experimento em lavoura comercial de arroz irrigado, que adota o sistema de cultivo mínimo, seguido de dois anos de pousio, manejada, nesse período, pelo pastejo de bovinos. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com três repetições no esquema bifatorial. O fator A constou dos manejos pós-colheita da cultura de arroz: [M1] - pousio com pisoteio animal e [M2] - pousio sem pisoteio animal. O fator B constou dos anos de amostragem: [A1] - 1999, [A2] - 2000 e [A3] - 2001. O banco de sementes de arroz-vermelho foi estimado através de 12 amostras de solo por parcela, em abril de 1999, abril de 2000 e abril de 2001, com trado cilíndrico de 10 cm de diâmetro. As profundidades de coleta das amostras de solo foram de 0-1 cm, 1-5 cm, 5-10 cm e 10-15 cm. Após a coleta, os grãos de arroz-vermelho foram separados do solo, contados e submetidos ao teste de tetrazólio, para estimativa da viabilidade. O pisoteio bovino não afetou a distribuição das sementes no perfil do solo, bem como a dinâmica do banco de sementes. Houve efeito do tempo de pousio sobre o banco de sementes de arroz-vermelho; a equação que melhor explica a correlação entre número de sementes viáveis e tempo de pousio, em meses, foi a equação exponencial y = 1382,15 exp (-0,1988*x) p<0,05, demonstrando o decréscimo de 1.448 para 151 (90% de redução) em 12 meses e para 38 (98% de redução) sementes viáveis por m² em 24 meses de pousio. Com relação às profundidades de enterrio das sementes de arroz-vermelho, foi observado que, para o ano de 2000, a redução do banco de sementes foi maior na superfície do solo, enquanto para o ano de 2001 não houve diferença significativa entre as profundidades. As sementes que estavam na superfície do solo perderam a viabilidade rapidamente, em torno de 99% em um ano de pousio, tanto na presença como na ausência de pisoteio. Conclui-se que o pisoteio animal não interfere na dinâmica do banco de sementes de arroz-vermelho da área em pousio. O pousio do solo, com ou sem pisoteio animal, reduz o banco de sementes de arroz-vermelho.

Dinâmica do banco de sementes em áreas com aplicação freqüente do herbicida glyphosate

Embora o herbicida glyphosate seja considerado não-seletivo, várias espécies de plantas daninhas apresentam certo grau de tolerância às doses recomendadas. No Brasil, já existem relatos de seleção de espécies de plantas daninhas tolerantes ao glyphosate em áreas com o uso intensivo deste herbicida. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da aplicação repetitiva do herbicida glyphosate sobre a dinâmica do banco de sementes das plantas daninhas tolerantes: Commelina benghalensis, Ipomoea grandifolia e Richardia brasiliensis; e das plantas daninhas suscetíveis: Amaranthus hybridus e Galinsoga parviflora. O experimento foi monitorado durante dois anos em áreas experimentais do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura ''Luiz de Queiroz'' - Universidade de São Paulo, Piracicaba, São Paulo. Partindo de uma densidade de 100 plantas m-2 de cada espécie, o glyphosate foi aplicado periodicamente em pós-emergência sobre as plantas daninhas adultas nas doses de 0, 0,36, 1,44 e 2,88 kg e.a. ha-1. O banco de sementes do solo foi estimado através da avaliação de emergência direta das plântulas e extração física das sementes. O banco de sementes das plantas daninhas tolerantes ao glyphosate teve aumento significativo, principalmente nas menores doses. Por outro lado, o banco de sementes das espécies suscetíveis diminuiu ao longo do tempo mesmo nas menores doses do glyphosate. Na última análise do banco de sementes, as plantas daninhas tolerantes apresentaram, na maior dose de glyphosate aplicada, cerca de 12 milhões de sementes não-dormentes ha-1, ao passo que as suscetíveis apresentaram cerca de 4 milhões de sementes não-dormentes ha-1. Concluiu-se que o uso intensivo do herbicida glyphosate pode ocasionar uma mudança na área, aumentando a freqüência das plantas tolerantes ao longo dos anos.

Levantamento do banco de sementes em dois sistemas de manejo de solo irrigados por pivô central

Os objetivos desta pesquisa foram fazer o levantamento da população vegetativa e determinar o número de sementes viáveis e sua distribuição no perfil do solo em área sob dois sistemas de manejo de solo. Para isso, foram realizados no Departamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP dois ensaios condicionados a dois tipos de preparo de solo: convencional e pousio. Para análise estatística foram retiradas 28 amostras de cada tipo de solo (convencional e pousio), sendo as médias comparadas pelo teste t a 5% de probabilidade. A identificação da população vegetativa e a quantidade de sementes viáveis e sua distribuição no perfil do solo foram determinadas pela retirada de 20 amostras simples de solo nas profundidades de 0,0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-10,0; 10,0-15,0; e 15,0-20,0 cm, sendo acondicionadas em bandejas de alumínio e avaliadas em quatro épocas: aos 15, 30, 60 e 90 dias em casa de vegetação. Na área de pousio ocorreu menor número de espécies e sementes viáveis no solo. As famílias dominantes foram Compositae e Amaranthacea e as sementes concentraram-se nas camadas superficiais do solo (0-2,5 cm). Na área convencional, as famílias dominantes foram Compositae e Cruciferaceae e as sementes viáveis encontraram-se dispersas no perfil do solo.

Correlação da distribuição espacial do banco de sementes de plantas daninhas com a fertilidade dos solos

O objetivo deste trabalho foi identificar correlações entre o banco de sementes das plantas daninhas e os atributos da fertilidade dos solos. As amostragens de solo para determinação do banco de sementes foram feitas simultaneamente à amostragem para a análise da fertilidade do solo, utilizando uma grade amostral regular de 20 x 20 m. Os mapas de infestação e de atributos de fertilidade dos solos foram gerados pela técnica de interpolação por "krigagem". Os valores de correlação entre o banco de sementes de BRAPL e a saturação de alumínio (m%), a saturação de bases (V%) e o pH foram de, respectivamente, 0,84, -0,83 e -0,74. Portanto, quanto maior o valor de m% e menores os valores de V% e pH, maior a infestação do banco de sementes. Resultado semelhante foi observado para COMBE, porém os valores de correlação foram menores (-0,35 com V% e 0,28 com m%). O banco de sementes de CYPRO apresentou a mesma tendência da BRAPL (0,57 com m%, -0,63 com V%, -0,7 com Ca e -0,64 com o pH). Conclui-se que na área experimental houve alta correlação entre pH, Ca, V% e m% e o banco de sementes de plantas daninhas.

Segurança das condições de aplicação de herbicidas com aerobarco em plantas daninhas aquáticas no lago da Hidrelétrica de Jupiá

Os objetivos deste trabalho foram quantificar as exposições dérmicas (EDs) e respiratórias (ERs) proporcionadas ao piloto e ao seu ajudante nas aplicações de herbicidas para o controle de plantas daninhas aquáticas com aerobarco; classificar essas condições de trabalho em seguras ou inseguras; e calcular a necessidade de controle das exposições (NCE) e o tempo de trabalho seguro (TTS). O aerobarco utilizado tinha casco de alumínio (4,85 x 2,42 m) e acionamento por hélice acoplada a motor a gasolina de 350 HP. O equipamento de pulverização era composto por bomba de diafragma com fluxo máximo de 49,69 L min-1, pressão máxima de 25 kg cm-2, acionada por motor a gasolina de 4 HP, e tanque de calda de 189 L. A barra de pulverização de alumínio era composta de duas seções laterais de 3 m, posicionadas na linha entre o encosto do banco do piloto e o início da estrutura protetora da hélice. Cada seção da barra tinha seis bicos com pontas de jato plano com indução de ar AI 100 03, espaçados de 0,5 m, e uma ponta OC 20 fixada em cada extremidade. O conjunto de pontas pulverizava faixas de 6 m de largura e aplicava o volume de calda de 200 L ha-1. O sistema tinha gerenciador de fluxo, controlado por central eletrônica acoplada a DGPS (com precisão submétrica), para corrigir automaticamente a vazão em função de alterações na velocidade real da embarcação. As EDs e ERs aos herbicidas foram calculadas com os dados substitutos das exposições às caldas, avaliadas com os traçadores cobre e manganês adicionados às caldas. As exposições foram extrapoladas para uma jornada de trabalho de seis horas. A segurança das condições de trabalho foi determinada com o cálculo da margem de segurança (MS), utilizando-se a fórmula MS = (NOEL x 70)/(QAE x 10), em que QAE = quantidade absorvível da exposição. As condições de trabalho foram classificadas em seguras, se MS>1, ou inseguras, se MS<1. As exposições proporcionadas pelas condições de trabalho foram de 10,65 mL de calda por dia para o piloto e de 16,80 mL por dia para o ajudante, que fica sentado em uma cadeira a 2,0 m à frente do piloto e da barra de pulverização. Classificaram-se como seguras as aplicações dos herbicidas glyphosate (Rodeo, 6 L ha-1), 2,4D (DMA 806 BR, 8 L ha-1) e fluridone (Sonar AQ, 0,4 L ha-1), para o piloto e o seu ajudante. Classificou-se como insegura a aplicação do herbicida diquat (Reward, 4,0 L ha-1) para as duas condições de trabalho, cujas necessidades de controle das exposições calculadas foram de 65% para o piloto e de 78% para o ajudante do piloto.

Revisão de modelos matemáticos da dinâmica do banco de sementes de plantas daninhas em agrossistemas

O crescimento das plantas obedece a certos princípios fisiológicos, que podem ser descritos em termos quantitativos, até certo ponto, por equações matemáticas. No ambiente agrícola, a dinâmica do banco de sementes está fortemente relacionada ao estabelecimento de espécies daninhas e pode ser descrita por um sistema de equações que relaciona a densidade de plântulas com a densidade de sementes produzidas em áreas de cultivo. O objetivo deste artigo foi descrever, através de modelos matemáticos citados na literatura, as características do comportamento dinâmico do banco de sementes de populações de plantas daninhas em sistemas agrícolas.