Molecular characterization of Brazilian strains of Xanthomonas campestris pv. viticola by rep-PCR fingerprinting

Bacterial canker of grapevine (Vitis vinifera), caused by Xanthomonas campestris pv. viticola was first detected in Brazil in 1998, affecting grapevines in the São Francisco river basin, state of Pernambuco. The disease was also reported in Juazeiro, Bahia and later in Piauí and Ceará. Due to its limited geographical distribution and relatively recent detection in Brazil, very little is known about the pathogen's biology and diversity. Repetitive DNA based-PCR (rep-PCR) profiles were generated from purified bacterial DNA of 40 field strains of X. campestris pv. viticola, collected between 1998 and 2001 in the states of Pernambuco, Bahia and Piauí. Combined analysis of the PCR patterns obtained with primers REP, ERIC and BOX, showed a high degree of similarity among Brazilian strains and the Indian type strain NCPPB 2475. Similar genomic patterns with several diagnostic bands, present in all strains, could be detected. Fingerprints were distinct from those of strains representing other pathovars and from a yellow non-pathogenic isolate from grape leaves. The polymorphism observed among the Brazilian strains allowed their separation into five subgroups, although with no correlation with cultivar of origin, geographic location or year collected.

Variability of the 3' terminal of the polymerase gene of Grapevine leafroll-associated virus 3 isolates from Vale do São Francisco, Brazil

Many viral diseases, including leafroll, which is of great economic importance, affect grapevines (Vitis spp.). A complex of eight viruses [Grapevine leafroll-associated virus (GLRaV) -1 to 8] is associated with this disease. The objective of this study was to compare the variability of the 3' terminal region of the polymerase gene of three isolates of GLRaV-3 (Grapevine leafroll-associated virus-3), from Submédio do Vale do Rio São Francisco (Petrolina-PE) with that of other isolates available at the GenBank, including an isolate from North America and another from Southern Brazil. The viral RNA was extracted from three infected ELISA reactive plants and a fragment of 340 bp was amplified, by RT-PCR, using primers that recognize that portion of the polymerase gene found between nucleotides 8267 and 8606. The three isolates from Vale do Rio São Francisco named Pet-1, Pet-2 and Pet-3, showed similarities ranging from 98% and 94%, respectively to the isolates from North America (AF037268) and Southern Brazilian (AF438411). Considering the whole genome, the main variation found was one amino acid change at position 2766 (F2766Y). These preliminary data indicate the existence of a natural variation among GLRaV-3 isolates from grapevines. This could be due to the vegetative propagation and long cycle of the plant, associated with the error-prone nature of RNA-dependent RNA polymerase.

Variability of the coat protein gene of Grapevine leafroll-associated virus 3 in Brazil

Leafroll is an economically important disease affecting grapevines (Vitis spp.). Nine serologically distinct viruses, Grapevine leafroll-associated virus-1 through 9, are associated with this disease. The present study describes the coat protein gene sequence of four GLRaV-3 isolates occurring in the São Francisco River basin, Northeastern Brazil. The viral RNA was extracted from GLRaV-3 ELISA-positive plants and the complete coat protein gene was amplified by RT-PCR. Sequences were generated automatically and compared to the complete coat protein sequence from North American (NY1) and Chinese (Dawanhong Nº2 and SL10) GLRaV-3 isolates. The four studied isolates, named Pet-1 through 4, showed deduced amino acid identities of 98-100% (Pet-1 through 3) and 95% (Pet-4) with North American and Chinese isolates. A total of seventeen amino acid substitutions was detected among the four characterized isolates in comparison to the NY1, Dawanhong No.2 and SL10 sequences. The results indicated the existence of natural variation among GLRaV-3 isolates from grapevines, also demonstrating a lack of correlation between sequence data and geographic origin. This variability should be considered when selecting regions of the viral genome targeted for reliable and consistent virus molecular detection.

Avaliação da qualidade das águas do Rio São Francisco Falso, tributário do reservatório de Itaipu, Paraná

uma avaliação do impacto das espécies do nitrogênio e do fósforo foi conduzida nas águas do Rio São Francisco Falso, afluente do Reservatório de Itaipu. Os resultados de quatro campanhas revelam que o estado trófico destas águas oscila de oligotróficas a mesotróficos, sendo que o ultimo estado foi observado em campanhas sobre influência de chuvas. Das espécies do nitrogênio, o NO2 apresentou valores acima dos recomendados pela agência ambiental canadense, representando um risco à vida aquática. Em comparação ao Rio Ocoí, outro afluente do Reservatório de Itaipu, as águas do Rio São Francisco Falso apresentam melhor qualidade.

Riparian vegetation affected by bank erosion in the Lower São Francisco River, Northeastern Brazil

Changes in the hydrological regime of the Lower São Francisco River, located in Northeastern Brazil have brought negative environmental impacts, jeopardizing the flora and fauna of a global biodiversity hotspot, due to implementation of hydroelectric power dams and surface water withdrawal for irrigation in public and private perimeters. Remnants of the riparian stratum associated to the riverbank destabilization in six fragments were studied by surveying trees, shrubs, herbs, and aquatic species. The calculation of the Factor of Safety (FS) was performed in order to understand the riverbank's stability related to soil texture and vegetation cover. An overall number of 51 botanic families distributed in 71 genera and 79 species were recorded, predominantly from the families Mimosaceae, Myrtaceae, and Fabaceae. The fragmented riparian vegetation is mostly covered by secondary species under a strong anthropogenic impact such as deforestation, mining and irrigation, with an advanced erosion process in the river margins. Strong species that withstand the waves present in the river flow are needed to reduce the constant landslides that are mainly responsible for the river sedimentation and loss of productive lands. A lack of preservation attitude among the local landholders was identified, and constitutes a continuing threat to the riparian ecosystem biodiversity.

Diversidade genética de Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. no Baixo Rio São Francisco, por meio de marcadores RAPD

Enterolobium contortisiliquum Vell. Morong (Leguminosae-Mimosoideae) é uma espécie muito utilizada em programas de recuperação de matas ciliares no Baixo Rio São Francisco, devido ao seu rápido crescimento inicial. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de marcadores moleculares RAPD, a diversidade genética de oito indivíduos de uma população remanescente dessa espécie, visando contribuir para a definição de estratégias de coleta de sementes. Os indivíduos estão situados em uma área de 100 ha de mata ciliar do Baixo Rio São Francisco. Para a extração do DNA, pelo método CTAB 2%, foram utilizadas folhas tenras dos indivíduos. Testaram-se 20 oligonucleotídios de 10 bases de seqüência arbitrária, cujos produtos foram separados em gel de agarose 0,8%, submetidos à eletroforese horizontal, corados com brometo-de-etídio e visualizados em luz ultravioleta. A similaridade genética entre os indivíduos foi calculada pelo Coeficiente de Similaridade de Jaccard e a construção do dendrograma, realizada utilizando-se o método UPGMA. O valor médio de diversidade genética entre as matrizes foi de 49%, variando de 33 a 85%. Os indivíduos 6 e 7 apresentaram relativa proximidade genética (67%), não sendo indicado o plantio de suas mudas ou semeadura direta para recuperação de área ciliar em locais muito próximos. A partir dos resultados observados, podem-se desenvolver estratégias para a coleta de sementes e produção de mudas, auxiliando, assim, programas de restauração ambiental.

Propagation through cutting technique of species ocurring in the Lower São Francisco River in Sergipe State with different concentrations of indolbutiric acid

The objective of this work was to evaluate the feasibility of vegetative propagation through cutting technique of seven tree species with strong occurrence in the riparian forest of the Lower São Francisco River in Sergipe State, under different concentrations of indolbutiric acid at 0, 2500, and 5000 mg.L-1, for potentialization of its use in soil bioengineering technique. It was used a complete random block design with three replicates, and a total of twenty-one treatments. The evaluation period was 120 days for each species, and the data collection was made in intervals of fifteen days, in a total of eight evaluations for each species. The evaluated parameters were: Survival Rate, callus formation, and Root Dry matter Weight. Among the studied species, Schinus terebinthifolius Raddi presented the best results related to cutting technique mainly under the indolbutiric acid concentration of 2500 mg.L-1.

Variabilidade genética de Genipa americana L. pertencente ao baixo curso do rio São Francisco

A utilização de marcadores genéticos em estudos de caracterização de ecossistemas florestais permite avanços no entendimento genético das populações naturais, bem como auxilia na definição de estratégias de recuperação ou restauração florestal. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a diversidade genética entre 18 indivíduos de Jenipapo (Genipa americana L.) procedentes da região do Baixo São Francisco sergipano por meio de marcadores RAPD. Para a amplificação do material genético foram utilizados 12 oligonucleotídeos para análise da diversidade. Pelo índice de Jaccard, a similaridade genética média (Sgm) entre os indivíduos foi de 60,4% sendo que, a maior obtida foi identificada entre os indivíduos G11 e G12 (83,6%±0,03) e a menor entre os indivíduos G4 e G18 (36,5%, ±0,02). Com base na Sgm (78,4%), sete pares indivíduos foram considerados geneticamente semelhantes. A partir destas análises, os indivíduos podem ser utilizados como matrizes fornecedoras de sementes em combinação com outros indivíduos em programas de restauração de áreas degradadas, porém devem compor áreas distantes.

Produção de frutos e características morfofisiológicas de Schinus terebinthifolius Raddi., na região do baixo São Francisco, Brasil

Espécies florestais com potencial econômico, como é o caso da aroeira (Schinus terebinthifolius Raddi.), requerem a seleção de indivíduos com características superiores para uso em projetos de restauração florestal e para o estabelecimento de plantios comerciais. Estas plantações podem contribuir para a sustentabilidade de populações naturais de espécies nos fragmentos florestais remanescentes, em áreas de preservação permanente, reservas legais ou outras áreas de importância ecológica. Foi avaliada a produção de frutos, morfometria e viabilidade de sementes de 15 indivíduos de aroeira, em diferentes fragmentos, na região do Baixo São Francisco sergipano. A produção de frutos foi estimada pelo índice de intensidade de Fournier e as características morfométricas foram obtidas com paquímetro e balança analítica digital. A viabilidade e o vigor foram avaliados por meio da porcentagem de germinação e índice de velocidade de germinação (IVG), sob condições controladas. Os resultados da produção de frutos foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p <0,05). Para as demais variáveis foi utilizado o teste de Scott-Knott (p <0,05). Os indivíduos diferiram em índices de Fournier (índices 1, 2, 3 e 4) e no tamanho de frutos e sementes. A germinação variou de 0 a 83% e o IVG de 0,00 a 0,98. As diferenças fenotípicas observadas entre os indivíduos para a produção de frutos e características morfofisiológicas podem ser exploradas em restauração florestal e estabelecimento de testes de procedências/progênies, visando à discriminação de material superior para futuros plantios comerciais.

Diversidade genética entre indivíduos de Spondias lutea L. procedentes do baixo são francisco sergipano, por meio de marcadores rapd

A recuperação de matas ciliares com mudas que apresentam o máximo de diversidade genética possível é de suma importância para a conservação das espécies. Assim, este estudo foi realizado com o objetivo de caracterizar geneticamente, por meio de marcadores RAPD, indivíduos de Spondias lutea L. (cajá), com a finalidade de elaborar estratégias de produção de sementes para a recuperação de mata ciliar. O estudo foi realizado em uma área de mata ciliar no Baixo São Francisco sergipano, onde foi coletado material foliar de 17 indivíduos para a análise de RAPD. A extração de DNA foi realizada por meio de tampão CTAB 2%, e para a geração de polimorfismo foram empregados 17 oligonucleotídios. A matriz binária construída com presença (1) e ausência de bandas (0) foi usada para o cálculo da estimativa de similaridade genética e, a partir desta, foi feita a representação simplificada das similaridades, pelo método de agrupamento UPGMA, e a estabilidade dos agrupamentos foi testada pela análise "bootstrap". Para visualização da divergência entre os indivíduos, realizou-se o agrupamento dos indivíduos pelo método de Tocher. A matriz de distância genética foi comparada com a matriz de distância geográfica pelo teste de Mantel, com a finalidade de verificar se há correlação entre as mesmas. A similaridade genética média entre os indivíduos foi de 46,8%, e a amplitude das similaridades variou de 21 a 78%. Não houve associação entre as distâncias genéticas e geográficas (r = 0,08). Com o método de agrupamento de Tocher, houve a formação de cinco grupos e o valor mínimo de similaridade calculado, acima do qual os indivíduos são considerados geneticamente iguais, foi igual a 91%. Assim, os indivíduos analisados são considerados divergentes e podem ser utilizados como matrizes porta-sementes em programas de produção de sementes para a recuperação de mata ciliar.

METHODOLOGY FOR AUTOMATICALLY DELIMITING PERMANENT PRESERVATION AREAS ALONG WATER COURSES - THE USE OF GIS IN THE HYDROLOGICAL BASIN OF THE SERGIPE RIVER, BRAZIL

ABSTRACT Permanent Preservation Areas (PPAs) along watercourses have been the focus of numerous studies, not only because of the fragility and ecological relevance of riverine vegetation, but also because of the inefficiency demonstrated in conforming to the legislation protecting it. One of the major difficulties encountered in terms of guaranteeing the effective conservation of these riverside areas is the absence of methodologies that can be used to define them rapidly and accurately without manually determining the widths of the rivers or assigning only uniform linear values for the entire watercourse. The present work sought to develop a spatial analysis methodology capable of automatically defining permanent preservation areas along watercourses using geographic information system (GIS) software. The present study was undertaken in the Sergipe River basin, "considering the river itself and its principal affluents. We used the database of the Digital Atlas of Hydrological Resources (SEMARH/SE), and the delimitations of the PPAs were performed using ArcGIS 10.1 and the XToolPro 9.0 extension. A total of 5,003.82 hectares of Permanent Preservation Areas were delimited along the margins of the rivers analyzed, with a margin of error of <1% in delimiting the widths of the rivers within the entire area considered. The methodology described here can be used to define PPAs efficiently, relatively rapidly, and with very small margins of error, thus representing a technological advance in terms of using GIS for land management.

Variação espacial e temporal dos fatores limnológicos em riachos da microbacia do rio São Francisco Verdadeiro

Com objetivo de caracterizar espacial e temporalmente os riachos da microbacia do rio São Francisco Verdadeiro, Marechal Cândido Rondon - PR, em função de fatores limnológicos, foram estabelecidas seis estações de coleta em três riachos (Curvado, Ajuricaba e Arroio Fundo), sendo uma estação na foz e outra na nascente. As coletas de água foram obtidas entre junho de 2005 e maio de 2006, totalizando 72 amostras. Foram analisadas as seguintes variáveis: temperatura, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, turbidez, material em suspensão, fósforo total dissolvido, ortofosfato, nitrogênio total e nitrogênio amoniacal. De acordo com a análise de variância, houve baixa variabilidade entre as estações de coleta, porém a variação temporal demonstrou a influência do ciclo hidrológico. A análise de componentes principais (ACP) discriminou o sistema com base nos maiores valores registrados para as variáveis limnológicas, ficando separados os períodos influenciados pelas secas e pelas chuvas. A maior parte das variáveis está associada com o período de chuvas, no entanto há concentrações esporádicas de nutrientes na seca e menores valores de oxigênio dissolvido, demonstrando a dificuldade de diluição nesse período, causada pela diminuição da chuva e, consequentemente, do volume de água dos riachos.

Hydrographic and hydrogeological basin of Entre-Ribeiros: probable recharge zone delimitation and environmental impact assessment

The probable recharge zone delimitation of Entre-Ribeiros Basin (Northwest of the state of Minas Gerais / Brazil) is proposed in this study. The delimitation is based upon stratigraphy, geomorphology, geo-environmental domains and hydrogeology studies. Combining the recharge zone map with the land use variation between 1975 and 2008, the occupation trends of possible recharge zones are identified. Concluding, the environmental impacts for this basin are discussed.

Characterization of water availability in a hydrographic basin

The quantitative knowledge of hydrological parameters (rainfall and flow) and their spatial and temporal variability on the regions or basins should be understood as essential to the efficient planning and management of water resources. Because the Ivinhema Basin, located in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil, represents an important inductor on the region agricultural development, characterized as a major producer of grains and meat, it was used to characterize the hydrological study. Knowing the rainfall, flow and drainage area of each of the studied affluent, it was calculated the proportion of contribution of the affluent. To that end, it was proposed the concepts of potential and real contributions, aiming to identify the proportion of contribution of each of the affluent to the formation of the flow in the Ivinhema Basin. The results revealed that: the highest rainfall in the Ivinhema Basin occurred in the headwater regions; the mean specific flow of long duration reduces from the headwater to the mouth of Ivinhema Basin; the Sub-basin of Dorado's River has the highest potential and real contribution for the formation of the Ivinhema Basin flow; and the drainage areas of the affluent Dourados and Vacaria contribute with 53% flow of the basin.

Water transfer from São Francisco river to semiarid northeast of Brazil: technical data, environmental impacts, survey of opinion about the amount to be transferred

The transposition of the São Francisco River is considered one of the greatest engineering works in Brazil of all time since it will cross an extensive agricultural region of continental dimensions, involving environmental impacts, water, soil, irrigation, water payment and other multidisciplinary themes. Taking into account its importance, this subject was incorporated into a discipline of UFSCar (Federal University of São Carlos - Brazil) named "Pollution and Environmental Impacts". It was noted strong reaction against the project, even before the presentation. To allow a critical analysis, the first objective was to compile the main technical data and environmental impacts. The second objective was to detect the three most important aspects that cause reaction, concluding for the following reasons: assumption that the volume of water to be transferred was much greater than it actually is proposed in the project; lack of knowledge about similar project already done in Brazil; the idea that the artificial canal to be built was much broader than that proposed by the project. The participants' opinion about "volume to be transferred" was raised quantitatively four times: 2-undergraduate students; 1-graduate; 1-outside community. The average resulted 14 times larger than that proposed in the project, significant according to t-test. It was concluded that the reaction to water transfer project is due in part to the ignorance combined with a preconceived idea that tend to overestimate the magnitude of environmental impacts.