Phytophthora sojae avirulence genes Avr4 and Avr6 are located in a 24kb, recombination-rich region of genomic DNA

A cross between two different races (race 7 x race 25) of the soybean root and stem rot pathogen Phytophthora sojae was analyzed to characterize the genomic region flanking two cosegregating avirulence genes, Anur4 and Anur6. Both genes cosegregated in the ratio of 82:17 (avirulent:virulent) in an F-2 population, suggestive of a single locus controlling both phenotypes. A chromosome walk was commenced from RAPD marker OPE7.1C, 2.0 cM distant from the Anur4/6 locus. Three overlapping cosmids were isolated which included genetic markers that flank the Anur4/6 locus. The chromosome walk spanned a physical distance of 67 kb which represented a genetic map distance of 22.3cM, an average recombination frequency of 3.0kb/cM and 11.7-fold greater than the predicted average recombination frequency of 35.3 kb/cM for the entire P. sojae genome. Six genes (cDNA clones) expressed from the Anur4/6 genomic region encompassed by the cosmid contig were identified. Single nucleotide polymorphisms and restriction fragment length polymorphisms showed these six genes were closely linked to the Anur4/6 locus. Physical mapping of the cDNA clones within the cosmid contig made it possible to deduce the precise linkage order of the cDNAs. None of the six cDNA clones appear to be candidates for Anur4/6. We conclude that two of these cDNA clones flank a physical region of approximately 24 kb and 4.3 cM that appears to include the Anur4/6 locus. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

Effect of type of grain and oil supplement on the performance, blood lipoproteins, egg cholesterol and fatty ccids of laying hens

The effects of type of grain (wheat vs. sorghum) and oil supplement/kg diet [0, 20g olive oil (OL), 20g safflower oil (SO), 10 g OL plus 10 g SO (OLSO)], over a 12-week period on the performance, plasma and lipoproteins lipids [cholesterol (C), triglycerides (TG), phospholipid (P)], and yolk C and fatty acids concentrations of laying hens were studied. Hens fed on the sorghum diet had significantly (P

Ovary colonization by Claviceps africana is related to ergot resistance in male-sterile sorghum lines

Ergot, caused by Claviceps africana, has emerged as a serious threat to sorghum hybrid seed production worldwide. In the absence of gene-for-gene-based qualitative resistance in commercial cultivars, varieties with high pollen production that can escape ergot infection are preferred. Recent demonstration of differences in ergot susceptibility among male-sterile lines has indicated the presence of partial resistance. Using chitin-specific fluorescin-isothiocyanate-conjugated wheat germ agglutin and callose-specific aniline blue, this study investigated the process of sorghum ovary colonization by C. africana. Conidia germinated within 24 h after inoculation (a.i.); the pathogen was established in the ovary by 79 h a.i., and at least half of the ovary was converted into sphacelial tissue by 120 h a.i. Changes in fungal cell wall chitin content and strategic callose deposition in the host tissue were associated with penetration and invasion of the ovary. The rate of ovary colonization differed in three male-sterile lines that also differed in ergot susceptibility. This work demonstrates a possible histological basis for partial resistance in male-sterile sorghum lines that could lay the foundation for variety improvement through further breeding and selection.

On measuring quality of a probabilistic commodity forecast for a system that incorporates seasonal climate forecasts

Regional commodity forecasts are being used increasingly in agricultural industries to enhance their risk management and decision-making processes. These commodity forecasts are probabilistic in nature and are often integrated with a seasonal climate forecast system. The climate forecast system is based on a subset of analogue years drawn from the full climatological distribution. In this study we sought to measure forecast quality for such an integrated system. We investigated the quality of a commodity (i.e. wheat and sugar) forecast based on a subset of analogue years in relation to a standard reference forecast based on the full climatological set. We derived three key dimensions of forecast quality for such probabilistic forecasts: reliability, distribution shift, and change in dispersion. A measure of reliability was required to ensure no bias in the forecast distribution. This was assessed via the slope of the reliability plot, which was derived from examination of probability levels of forecasts and associated frequencies of realizations. The other two dimensions related to changes in features of the forecast distribution relative to the reference distribution. The relationship of 13 published accuracy/skill measures to these dimensions of forecast quality was assessed using principal component analysis in case studies of commodity forecasting using seasonal climate forecasting for the wheat and sugar industries in Australia. There were two orthogonal dimensions of forecast quality: one associated with distribution shift relative to the reference distribution and the other associated with relative distribution dispersion. Although the conventional quality measures aligned with these dimensions, none measured both adequately. We conclude that a multi-dimensional approach to assessment of forecast quality is required and that simple measures of reliability, distribution shift, and change in dispersion provide a means for such assessment. The analysis presented was also relevant to measuring quality of probabilistic seasonal climate forecasting systems. The importance of retaining a focus on the probabilistic nature of the forecast and avoiding simplifying, but erroneous, distortions was discussed in relation to applying this new forecast quality assessment paradigm to seasonal climate forecasts. Copyright (K) 2003 Royal Meteorological Society.

Simulation supplements field studies to determine no-till dryland corn population recommendations for semiarid western Nebraska

In a 2-yr multiple-site field study conducted in western Nebraska during 1999 and 2000, optimum dryland corn (Zea mays L.) population varied from less than 1.7 to more than 5.6 plants m(-2), depending largely on available water resources. The objective of this study was to use a modeling approach to investigate corn population recommendations for a wide range of seasonal variation. A corn growth simulation model (APSIM-maize) was coupled to long-term sequences of historical climatic data from western Nebraska to provide probabilistic estimates of dryland yield for a range of corn populations. Simulated populations ranged from 2 to 5 plants m(-2). Simulations began with one of three levels of available soil water at planting, either 80, 160, or 240 mm in the surface 1.5 m of a loam soil. Gross margins were maximized at 3 plants m(-2) when starting available water was 160 or 240 mm, and the expected probability of a financial loss at this population was reduced from about 10% at 160 mm to 0% at 240 mm. When starting available water was 80 mm, average gross margins were less than $15 ha(-1), and risk of financial loss exceeded 40%. Median yields were greatest when starting available soil water was 240 mm. However, perhaps the greater benefit of additional soil water at planting was reduction in the risk of making a financial loss. Dryland corn growers in western Nebraska are advised to use a population of 3 plants m(-2) as a base recommendation.

Isolation and characterization of a cone snail protease with homology to CRISP proteins of the pathogenesis-related protein superfamily

The pathogenesis-related (PR) protein superfamily is widely distributed in the animal, plant, and fungal kingdoms and is implicated in human brain tumor growth and plant pathogenesis. The precise biological activity of PR proteins, however, has remained elusive. Here we report the characterization, cloning and structural homology modeling of Tex31 from the venom duct of Conus textile. Tex31 was isolated to >95% purity by activity-guided fractionation using a para-nitroanilide substrate based on the putative cleavage site residues found in the propeptide precursor of conotoxin TxVIA. Tex31 requires four residues including a leucine N-terminal of the cleavage site for efficient substrate processing. The sequence of Tex31 was determined using two degenerate PCR primers designed from N-terminal and tryptic digest Edman sequences. A BLAST search revealed that Tex31 was a member of the PR protein superfamily and most closely related to the CRISP family of mammalian proteins that have a cysteine-rich C-terminal tail. A homology model constructed from two PR proteins revealed that the likely catalytic residues in Tex31 fall within a structurally conserved domain found in PR proteins. Thus, it is possible that other PR proteins may also be substrate-specific proteases.

Caracterização físico-química do amido e da farinha da fruta-pão (Artocarpus altilis) e aplicação em pães de forma

A fruta-pão é um fruto rico em vitaminas e minerais do qual pode ser extraído o amido ou processado à forma de farinha aumentando sua vida de prateleira. Essa farinha pode substituir parcialmente a farinha de trigo em produtos panificáveis. O objetivo do presente estudo foi extrair e analisar algumas características físicas, químicas e tecnológicas do amido nativo de fruta-pão, além de realizar a caracterização físico-química da farinha obtida desse fruto, de suas misturas com a farinha de trigo e verificar a viabilidade destas na elaboração de pão de forma. O amido de fruta-pão foi submetido às análises de umidade, capacidade de ligação de água a frio (CLAF), poder de inchamento (PI), índice de solubilidade (IS), sinérese, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raio X. O amido de milho foi analisado para efeito de comparação. O amido de fruta-pão apresentou maior umidade (18,32%), CLAF (80,33%), PI (198,71 g/g a 90 0C), IS (7,22% a 90 0C) e sinérese (2,69 mL) quando comparado com o amido de milho. Pela análise de MEV, verificou-se que o amido de fruta-pão apresentou grânulos menores que os do amido de milho, mas ambos com formato poliédrico. A difração de raio X permitiu classificar o amido de milho como tipo A e o de fruta-pão como tipo B. As amostras de farinha analisadas continham um percentual de farinha de fruta-pão de 0% (controle), 5%, 10%, 15%, 20% e 100% e foram submetidas às análises de umidade, cinzas, extrato etéreo, carboidratos, proteína, energia, fibra total, solúvel e insolúvel, pH, cor e granulometria. Os mesmos percentuais de substituição foram utilizados para a elaboração dos pães, analisados em relação a umidade, peso, volume, volume específico, altura, perfil de textura, aceitação sensorial e intenção de compra. A substituição da farinha de trigo pela farinha de fruta-pão influenciou na granulometria das misturas, reduziu o teor de proteína de 10,8% para 3,99%, elevou o percentual de carboidratos, cinzas e pH de 73,84%, 0,52% e 5,94 para 83,10%, 2,19% e 6,34 , respectivamente. No entanto, para a umidade, teor de lipídeos e diferença global de cor das amostras não foi verificada influência significativa do percentual de substituição. A farinha de fruta-pão apresentou um maior percentual de fibras totais (21,17%), solúveis (10,39%) e insolúveis (10,77%). Para os pães de forma, o aumento da substituição não influenciou na umidade e no peso dos pães, exceto para a amostra com 100% de farinha de fruta-pão, que apresentou 41,28% de umidade e peso de 588,65 g. Para as demais análises, os maiores percentuais de substituição influenciaram negativamente as características do produto. Em relação a caracterização físico-química das amostras de farinha, o aumento do percentual de substituição influenciou na maioria dos parâmetros avaliados. Para os pães, as formulações com maiores notas hedônicas e com melhor intenção de compra foram as com substituição de 5% e de 10%.

Geoquímica de radionuclídeos naturais e biomonitoramento em área de mineração de carvão no sul do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fungos endofíticos em Eugenia brasiliensis: prospecção química, biológica, enzimática e avaliação do co-cultivo e epigenética em Xylaria cubensis, Diaporthe sp. e Colletotrichum sp.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Qualidade da fragmentação no desmonte de rocha: análise preliminar

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Dimensionamento de um secador em leito fluidizado para secagem de cereais

O objectivo desta tese é dimensionar um secador em leito fluidizado para secagem de cereais, nomeadamente, secagem de sementes de trigo. Inicialmente determinaram-se as condições de hidrodinâmica (velocidade de fluidização, TDH, condições mínimas de “slugging”, expansão do leito, dimensionamento do distribuidor e queda de pressão). Com as condições de hidrodinâmica definidas, foi possível estimar as dimensões físicas do secador. Neste ponto, foram realizados estudos relativamente à cinética da secagem e à própria secagem. Foi também estudado o transporte pneumático das sementes. Deste modo, determinaram-se as velocidades necessárias ao transporte pneumático e respectivas quedas de pressão. Por fim, foi realizada uma análise custos para que se soubesse o custo deste sistema de secagem. O estudo da secagem foi feito para uma temperatura de operação de 50ºC, tendo a ressalva que no limite se poderia trabalhar com 60ºC. A velocidade de operação é de 2,43 m/s, a altura do leito fixo é de 0,4 m, a qual sofre uma expansão durante a fluidização, assumindo o valor de 0,79 m. O valor do TDH obtido foi de 1,97 m, que somado à expansão do leito permite obter uma altura total da coluna de 2,76 m. A altura do leito fixo permite retirar o valor do diâmetro que é de 0,52 m. Verifica-se que a altura do leito expandido é inferior à altura mínima de “slugging” (1,20 m), no entanto, a velocidade de operação é superior à velocidade mínima de “slugging” (1,13 m/s). Como só uma das condições mínimas é cumprida, existe a possibilidade da ocorrência de “slugging”. Finalmente, foi necessário dimensionar o distribuidor, que com o diâmetro de orifício de 3 mm, valor inferior ao da partícula (3,48 mm), permite a distruibuição do fluido de secagem na coluna através dos seus 3061 orifícios. O inicio do estudo da secagem centrou-se na determinação do tempo de secagem. Além das duas temperaturas atrás referidas, foram igualmente consideradas duas humidades iniciais para os cereais (21,33% e 18,91%). Temperaturas superiores traduzem-se em tempos de secagem inferiores, paralelamente, teores de humidade inicial inferiores indicam tempos menores. Para a temperatura de 50ºC, os tempos de secagem assumiram os valores de 2,8 horas para a 21,33% de humidade e 2,7 horas para 18,91% de humidade. Foram também tidas em conta três alturas do ano para a captação do ar de secagem, Verão e Inverno representando os extremos, e a Meia- Estação. Para estes três casos, foi possível verificar que a humidade específica do ar não apresenta alterações significativas entre a entrada no secador e a corrente de saída do mesmo equipamento, do mesmo modo que a temperatura de saída pouco difere da de entrada. Este desvio de cerca de 1% para as humidades e para as temperaturas é explicado pela ausência de humidade externa nas sementes e na pouca quantidade de humidade interna. Desta forma, estes desvios de 1% permitem a utilização de uma razão de reciclagem na ordem dos 100% sem que o comportamento da secagem se altere significativamente. O uso de 100% de reciclagem permite uma poupança energética de cerca de 98% no Inverno e na Meia-Estação e de cerca de 93% no Verão. Caso não fosse realizada reciclagem, seria necessário fornecer à corrente de ar cerca de 18,81 kW para elevar a sua temperatura de 20ºC para 50ºC (Meia-Estação), cerca de 24,67 kW para elevar a sua temperatura de 10ºC para 50ºC (Inverno) e na ordem dos 8,90 kW para elevar a sua temperatura dos 35ºC para 50ºC (Verão). No caso do transporte pneumático, existem duas linhas, uma horizontal e uma vertical, logo foi necessário estimar o valor da velocidade das partículas para estes dois casos. Na linha vertical, a velocidade da partícula é cerca de 25,03 m/s e cerca de 35,95 m/s na linha horizontal. O menor valor para a linha vertical prende-se com o facto de nesta zona ter que se vencer a força gravítica. Em ambos os circuitos a velocidade do fluido é cerca de 47,17 m/s. No interior da coluna, a velocidade do fluido tem o valor de 10,90 m/s e a velocidade das partículas é de 1,04 m/s. A queda de pressão total no sistema é cerca de 2408 Pa. A análise de custos ao sistema de secagem indicou que este sistema irá acarretar um custo total (fabrico mais transporte) de cerca de 153035€. Este sistema necessita de electricidade para funcionar, e esta irá acarretar um custo anual de cerca de 7951,4€. Embora este sistema de secagem apresente a possibilidade de se realizar uma razão de reciclagem na ordem dos 100% e também seja possível adaptar o mesmo para diferentes tipos de cereais, e até outros tipos de materiais, desde que possam ser fluidizados, o seu custo impede que a realização deste investimento não seja atractiva, especialmente tendo em consideração que se trata de uma instalação à escala piloto com uma capacidade de 45 kgs.

Abordagem prática para execução de taludes em obras rodoviárias com recurso a pré‐corte

Este trabalho é realizado no domínio das obras de engenharia, área onde o desmonte de rocha com recurso a explosivos em obras rodoviárias é uma actividade específica e consistiu no acompanhamento e execução de três obras rodoviárias de média e grande dimensão. A necessidade de executar escavações, recorrendo a técnicas de desmonte cuidadoso de contorno, onde o plano de corte do talude final deve obedecer a requisitos de localização, alinhamento, inclinação, estabilidade e também estéticos, acrescendo a isto a necessidade de optimizar os meios envolvidos, obriga a que esta actividade seja encarada de uma forma sistematizada, visando o racional aproveitamento de recursos. A execução desta actividade requer conhecimentos no domínio das técnicas de desmonte de contorno, dos explosivos, do mecanismo de rotura de rochas, da operação de perfuração e da geomecânica dos maciços. A abordagem deste trabalho incide sobre a técnica denominada de pré‐corte e tem como objectivo encontrar uma equação característica que permita relacionar diferentes parâmetros envolvidos nesta actividade. Este objectivo é alcançado recorrendo à correlação entre equações relativas à pressão de detonação, à pressão no furo e ao espaçamento entre furos consecutivos, desenvolvidas por outros autores. Desta forma obteve‐se uma equação que relaciona parâmetros relativos ao maciço rochoso (resistência à tracção), ao explosivo (velocidade de detonação e densidade) e ao diagrama de fogo (concentração de carga – volume de explosivo e comprimento do furo – volume do furo). A comparação entre os valores destes parâmetros obtidos na produção e os obtidos com recurso à equação característica permite concluir que a sua aplicação para execução de futuras obras possibilita uma optimização dos meios envolvidos.

Desmonte de rocha com explosivos: importância da optimização

Este trabalho pretende avaliar e melhorar o modo de execução da aplicação da técnica de rebentamento com explosivos, aumentando a fragmentação e reduzindo o custo no conjunto das operações de perfuração, carga, detonação e fragmentação secundária e compreender a influência na variação do custo das operações face às melhorias adoptadas. A investigação foi executada na pedreira da Mota-Engil, Engenharia S.A. ‘’ Bouça do Menino’’ Vila Verde, Cervães, tendo os dados iniciais sido recolhidos em 2004 (ano de referência) e comparados com os seguintes 4 anos. A perfuração é geralmente um dos principais factores que influenciam o resultado de um rebentamento, já que do seu rigor pode depender a eficiência do explosivo. Hoje em dia, para além da adequação dos métodos de execução ao local a fragmentar, existem ferramentas que nos permitem visualizar com rigor as circunstâncias em que se desenvolvem os trabalhos, nomeadamente as utilizadas pelos equipamentos de perfuração para controlo de profundidade, inclinação e direcção, a utilização de feixes ‘’laser’’ que nos permitem manter o nivelamento das plataformas, o ‘’laser’’ profile que nos ajuda a definir o posicionamento e inclinação dos furos relativamente à frente livre antes de executar a perfuração, ou ainda, a utilização de equipamentos de registo de coordenadas que nos permitem verificar o posicionamento do furo após a sua execução e decidir sobre a sua utilização mais correcta em função da sua posição. A utilização destas ferramentas associadas a um ‘’software’’ de desenho é ainda uma excelente ferramenta de formação para os operadores da perfuração e utilização dos explosivos, já que permite visualizar e compreender a relação da posição dos furos com o resultado do rebentamento.

Influencing factors on bread-derived exposure to ochratoxin A: type, origin and composition

The nearly ubiquitous consumption of cereals all over the world renders them an important position in international nutrition, but concurrently allocates exposure to possible contained contaminants. Mycotoxins are natural food contaminants, difficult to predict, evade, and reduce, so it is important to establish the real contribution of each contaminated food product, with the aim to evaluate mycotoxin exposure. This was the key objective of this survey and analysis for ochratoxin A content on 274 samples of commercialized bread in the Portuguese market, during the winter 2007. Different bread products were analyzed through an HPLC-FD method, including traditional types, novel segments, and different grain based bread products. A wide-ranging low level contamination was observed in all regions and types of bread products analyzed, especially in the Porto and Coimbra regions, and in the maize and whole-grain or fiber-enriched bread. Nevertheless, the exposure through contaminated wheat bread continues to be the most significant, given its high consumption and dominance in relation to the other types of bread.

Determination of ochratoxin A in bread: evaluation of microwave-assisted extraction using an orthogonal composite design coupled with response surface methodology

An analytical method using microwave-assisted extraction (MAE) and liquid chromatography (LC) with fluorescence detection (FD) for the determination of ochratoxin A (OTA) in bread samples is described. A 24 orthogonal composite design coupled with response surface methodology was used to study the influence of MAE parameters (extraction time, temperature, solvent volume, and stirring speed) in order to maximize OTA recovery. The optimized MAE conditions were the following: 25 mL of acetonitrile, 10 min of extraction, at 80 °C, and maximum stirring speed. Validation of the overall methodology was performed by spiking assays at five levels (0.1–3.00 ng/g). The quantification limit was 0.005 ng/g. The established method was then applied to 64 bread samples (wheat, maize, and wheat/maize bread) collected in Oporto region (Northern Portugal). OTAwas detected in 84 % of the samples with a maximum value of 2.87 ng/g below the European maximum limit established for OTA in cereal products of 3 ng/g.