Frequency of Low-level Mosaicism in X-Cromosome in Couples with Antecedent of Recurrent Miscarriages

Recurrent miscarriage occurs in around 1 to 7 percent of couples. The etiology involves genetic, immunologic, anatomic, hormonal, metabolic, thrombophilic and infectious factors. With the aim of establishing the frequency of low-level mosaicism in the X-chromosome, in a population of couples with prior recurrent miscarriages, a prospective case-control cytogenetic study took place on 20 couples, at the biogenetic laboratory in CECOLFES (Colombian Center of Fertility and Sterility). Clinical pathologic evaluation, anatomic, hormonal, infectious, andrologic and genetic studies were performed. As a conventional method in cytogenetic techniques, banding GTG was used for the study of structural and numeric chromosomal abnormalities whereas the molecular method of Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) was used to confirm the mosaicism in sexual chromosomes. According to paraclinic results from the participating couples, diagnosis showed immunologic (75%), anatomic (30%), hormonal (25%), male (25%), infectious (25%), genetic (15%) and idiophatic factors (10%). Results from the cytogenetic analysis, were 10% of low-level mosaicism in the X-chromosome in two women whose final diagnosis included genetic and infectious factors for one and genetic and immunologic factors for the other. Only 10 % of the total miscarriages from the couples were evaluated. Conclusions include aspects such as multifactorial evidence of pathogenesis in recurrent miscarriage, the sub-diagnosis of genetic factors and the need to focus future investigations on cytogenetic interpretation and the clinicalpathological association between low-level mosaicism in the X-cromosome and recurrent miscarriage.

Anàlisi polifàsica de soques de "Pseudomonas fluorescens" potencials agents de biocontrol de malalties de fruiters

Molts bacteris del grup fluorescent del gènere Pseudomonas són capaços de controlar malalties de les plantes causades per fongs i bacteris fitopatògens (ACBs) o mostren activitat com a bacteris promotors del creixement de les plantes (BPCPs). S'han descrit diversos metabòlits que intervenen de manera important en la seva activitat com a ACBs i BPCPs entre els quals en destaquen el 2,4-diacetilfloroglucinol (Phl), àcid fenazin-1-carboxílic (PCA), Pirrolnitrina (Prn), àcid cianhídric (HCN), àcid 3-indolacètic (IAA), sideròfors i quitinases. L'objectiu principal del nostre treball ha estat la comparació de les característiques d'un grup de Pseudomonas del grup fluorescent utilitzant una aproximació polifàsica amb la finalitat d'establir possibles relacions entre algunes de les característiques i la capacitat d'actuar com a ACB o BPCP. Atesa la importància en el biocontrol de la producció de metabòlits com Phl, PCA i Prn, l'objectiu preliminar ha estat la recerca i obtenció de soques productores d'aquests metabòlits. Per assolir aquest objectiu s'ha emprat una aproximació molecular basada en la detecció dels gens biosintètics implicats en la seva producció en lloc de la detecció directa dels metabòlits per evitar els efectes que poden tenir les condicions de cultiu en la inducció o repressió de la seva síntesi. S'han realitzat diferents protocols basats (i) en la cerca assistida de productors mitjançant l'ús de marcadors fenotípics i posterior confirmació per PCR i, (ii) en l'ús de la PCR per a la detecció dels gens directament dels extractes bacterians, d'enriquiments d'aquests extractes i la realització de la hibridació en colònies per al posterior aïllament. La cerca assistida de productors de Phl mitjançant marcadors fenotípics i posteriorment la utilització de tècniques moleculars (amplificació per PCR del gen phlD), ha estat el millor mètode en el tipus de mostres processades en el nostre treball, on la proporció de productors és relativament baixa. En total s'han aïllat a partir de diversos ambients 4 soques portadores dels gens de la síntesi de PCA, 15 de Phl i 1 de Prn. S'ha constituït una col·lecció de 72 soques de Pseudomonas del grup fluorescent que inclou 18 aïllats propis portadors dels gens biosintètics necessaris per la producció de Phl PCA i Prn; 6 soques de referència procedents de col·leccions de cultius tipus, 14 soques productores dels diferents antibiòtics cedides per altres investigadors i una selecció de 34 soques procedents d'un treball previ realitzat en el nostre grup de recerca. A la col·lecció s'hi troben soques candidates a ACB i BPCP de diverses malalties i plantes. Les 72 soques s'han caracteritzat fenotípica i genotípicament. La caracterització fenotípica s'ha portat a terme mitjançant la identificació a nivell d'espècie amb galeries API 20NE i proves bioquímiques específiques; la producció de metabòlits com PCA, Phl, Prn, IAA, HCN, quitinases i sideròfors mitjançant l'ús de diferents tècniques; antagonisme in vitro en diversos medis enfront dos fongs (Stemphylium vesicarium i Penicillium expansum) i tres bacteris fitopatògens (Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae pv. syringae i Xanthomonas arboricola pv. juglandis); l'eficàcia de la inhibició de la infecció en bioassaigs in vivo sobre material vegetal enfront els fongs P. expansum en poma i S. vesicarium en fulles de perera i enfront el bacteri E. amylovora en fruits immadurs de perera i, finalment, en assaigs de promoció de creixement en dos portaempelts comercials de Prunus. Cal destacar que P. expansum causa la podridura blava en pomes i peres en postcollita, S. vesicarium la taca bruna de la perera i E. amylovora el foc bacterià de les rosàcies. El nombre de soques de Pseudomonas, sobre el total de les 72 estudiades, productores d'IAA (4) i quitinases (6) és baix, mentre que és elevat en el cas del HCN (32), que a més està associat a la producció de Phl. Els resultats obtinguts en l'antagonisme in vitro han mostrat en el cas dels bacteris que és dependent del patogen indicador i del medi de cultiu. La presència o absència de ferro no sembla ser un factor que potencií l'antagonisme. En el cas dels fongs no s'ha observat però, influència del medi de cultiu emprat. En el total de 72 soques s'ha observat un percentatge baix de soques que manifesten antagonisme en tots els medis assajats vers 3 o 4 dels patògens (7). Solament 2 d'aquestes 7 soques han mostrat ser també efectives en bioassaigs d'inhibició de les infeccions causades per 2 dels 3 patògens assajats. Algunes de les soques efectives en els bioassaigs no són antagonistes in vitro en cap dels medis assajats enfront el mateix patogen. En el cas de la promoció del creixement, s'han observat més soques promotores del creixement del portaempelts de prunera Marianna 2624 que no en l'híbrid de presseguer-ametller GF677 i les eficàcies assolides són també majors en el cas de Marianna 2624, detectant una elevada especificitat soca/portaempelts La caracterització genotípica s'ha realitzat mitjançant l'anàlisi dels polimorfismes en la longitud dels fragments de restricció de DNA ribosomal (RFLP-rDNA) i l'anàlisi dels polimorfismes en la longitud dels fragments de macrorestricció genòmica de DNA cromosòmic separats per electroforesi en camp polsant (MRFLP-PFGE). Ambdues anàlisis van mostrar una gran heterogeneïtat genètica entre les soques caracteritzades i no s'ha pogut relacionar les agrupacions obtingudes amb les característiques fenotípiques o capacitat d'actuar com a ACB o BPCP. Els patrons de macrorestricció genòmica (MRFLP-PFGE) del bacteri model P. fluorescens EPS288 són estables en el temps i independents de les condicions de cultiu assajades al laboratori o en mostres naturals, mostrant ser una tècnica eficaç en la identificació de reaïllats de mostres naturals inoculades prèviament amb el bacteri. Una selecció de soques que comparteixen el fet de produir floroglucinol s'han caracteritzat mitjançant RFLP i seqüenciació del gen phlD. S'ha establert una relació entre les agrupacions obtingudes en les anàlisis RFLP-rDNA, RFLP-phlD i les seqüències del gen. En l'anàlisi filogenètica de les seqüències del gen phlD s'ha observat un elevat grau de polimorfisme obtenint-se 3 agrupacions principals. Les agrupacions semblen relacionar-se amb els patrons de producció de metabòlits (Phl, HCN i Prn en una primera agrupació; Phl i HCN en la segona i solament Phl en la tercera), però aquestes no s'han pogut relacionar amb l'origen geogràfic de les soques o la seva activitat com a ACBs i/o BPCP. Amb les dades obtingudes de la caracterització fenotípica i genotípica s'ha realitzat una anàlisi multivariant (correspondències, correlacions d'Spearman i de freqüències amb variables categòriques). S'ha demostrat la importància de disposar d'una tècnica que permeti depurar una col·lecció de soques descartant les soques genèticament idèntiques, ja que influeixen en els resultats de les anàlisis. Pels tres patògens assajats com a indicadors i els dos portaempelts emprats, no s'ha observat cap correlació entre la inhibició de la infecció o la promoció del creixement amb les característiques fenotípiques i genotípiques de les soques que fos significatiu i consistent en les tres tècniques emprades.

Biological nutrient removal in SBR technology: from floccular to granular sludge

Biological nutrient removal has been studied and applied for decades in order to remove nitrogen and phosphorus from wastewater. However, more anthropogenic uses and the continued demand for water have forced the facilities to operate at their maximum capacity. Therefore, the goal of this thesis is to obtain more compact systems for nutrient removal from domestic wastewater. In this sense, optimization and long-term stabilization of high volume exchange ratios reactors, treating higher volumes of wastewater, have been investigated. With the same target, aerobic granular sludge was proposed as a reliable alternative to reduce space and increase loading rates in treatment plants. However, the low organic loading rate from low-strength influents (less than 1 Kg COD•m-3d-1) results in slower granular formation and a longer time to reach a steady state. Because of that, different methodologies and operational conditions were investigated in order to enhance granulation and nutrient removal from domestic wastewater.

Estudi d'una metal·lotioneïna d'alzina surera (QsMT)

En aquest treball es caracteriza per primera vegada la capacitat de coordinació metàl·lica d'una metal·lotineïna (MT) de planta i es proposa un model de plegament per a les MTs de planta en general. Els resultat mostren que aquestes proteïnes poden tenir un paper molt important en la regulació de l'estat redox de les cèl·lules, probablement a través de la coordinació a Cu. Les MTs de planta són proteïnes molt desconegudes. Es postula que participen en l'homeòstasi del Cu i en la protecció contra l'estrès oxidatiu, però es desconeix la capacitat de coordinació metàl·lica i el plegament. En aquest treball s'han estudiat una metal·lotioneïna d'alzina surera, QsMT, aïllada d'una llibreria de cDNA de fel·lema. Els objectius concrets han estat: (1) estudiar l'expressió de QsMT i la resposta a l'estrès oxidatiu; (2) determinar la capacitat de coordinació metàl·lica i la funcionalitat in vivo; (3) fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. L'expressió del gen s'ha estudiat mitjançant hibridació in situ en plàntules i en embrions d'alzina surera. QsMT s'expressa majoritàriament en cèl·lules amb fort estrès oxidatiu, associat a la síntesi de polifenols (suberització i lignificació) i a la senescència. També s'expressa en cèl·lules meristemàtiques, cèl·lules en divisió molt activa on la funció de les MTs podria estar relacionada amb el manteniment de l'estat redox. L'aplicació d'estrès oxidatiu exogen (H2O2 i paraquat) incrementa fortament l'expressió de QsMT en teixits amb expressió constitutiva, confirmant la regulació de l'expressió del gen per estrès oxidatiu. Per l'estudi de les propietats de coordinació metàl·lica es va expressar QsMT en cèl·lules d'E. coli en medi de cultiu suplementat amb Cu, Zn o Cd. Es van aïllar els agregats metàl·lics corresponents i es van analitzar mitjançant tècniques espectroscòpiques i espectromètriques (ICP-OES, ESI-MS i CD). Els resultats mostren que QsMT coordina de forma estable Cu (8 ions metàl·lics/molècula), Zn (4 ions de Zn/molècula) i Cd (6 ions de Cd/molècula), i adopta una estructura especialment quiral en coordinació a Cu. L'elevada capacitat quelant de la proteïna i la quiralitat de l'estructura indiquen que QsMT possiblement té preferència metàl·lica pel Cu i per tant una funció relacionada amb aquest metall in vivo. Estudis de complementació en llevat demostren que QsMT coordina Cu de forma funcional in vivo. En coordinació a Cd QsMT presenta una peculiaritat no observada fins ara en altres MTs: la participació d'ions sulfur en la formació de l'agregat metàl·lic incrementant la capacitat de coordinació metàl·lica (6 ions metàl·lics divalents de Cd enlloc de 4 ions de Zn). A més QsMT coordina Cd de forma funcional en llevat, i per tant la seva funció també podria estar relacionada amb la destoxicació de Cd en la planta. QsMT s'ha utilitzat com a model per fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. Amb aquest objectiu vam dissenyar tres pèptids mutants derivats de QsMT: N25 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició amino-terminal, C18 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició carboxil-terminal, i N25-C18 corresponent a les dues zones riques en cisteïna enllaçades per 4 glicines substituint la zona central de 39 aminoàcids. Es van expressar i estudiar aquests pèptids per les mateixes tècniques utilitzades en l'estudi de QsMT. Els resultats indiquen que QsMT es plega formant un sol agregat metàl·lic per la interacció de les dues zones riques en cisteïna. En aquest model la zona central d'enllaç, típica de les MTs de planta, no participa en la coordinació metàl·lica però és imprescindible per a la funció de la proteïna. El paper de la zona central podria variar en funció del metall que coordina, participant en el plegament i estructura de la proteïna quan coordina Zn i Cd i en la seva regulació i estabilització quan coordina Cu.

A study on the phylogeny and the ecology of ammonia-oxidizing bacteria using a new molecular marker based on the gene amoB

L'agricultura i la industrialització han causat un augment significatiu del nombre d'ambients rics en amoni. La presència de compostos nitrogenats redueix la qualitat de l'aigua, causant problemes de toxicitat, deteriorant el medi ambient i fins i tot afectant la salut humana. En conseqüència, la nitrificació s'ha convertit en un procés global que afecta al cicle del nitrogen a la biosfera. Els bacteris oxidadors d'amoni (AOB) són els responsables de l'oxidació de l'amoni a nitrit, i juguen un paper essencial en el cicle del nitrogen. Els primers oxidadors d'amoni foren aïllats a finals del segle XIX, però la lentitud del seu creixement i les dificultats per cultivar-los feren que fins als anys 80, amb els primers estudis emprant el gen 16SrDNA, no s'assolís un coneixement complert d'aquest grup bacterià. Actualment les bases de dades contenen multitud d'entrades amb seqüències corresponents a AOB. L'objectiu d'aquest treball era trobar, desenvolupar i avaluar eines útils i fiables per a l'estudi dels AOB en mostres ambientals. En aquest treball primer descrivim la utilització de la hibridació in situ amb fluorescència (FISH), mitjançant l'aplicació de sondes amb diana en el 16SrRNA dels AOB. La FISH ens va permetre detectar i recomptar aquest grup bacterià; no obstant, aquest mètode no permetia la detecció de noves seqüències, pel que es necessitava una nova eina. Amb aquesta intenció vam aplicar la seqüència de la sonda Nso1225 en una PCR. El fet d'amplificar específicament un fragment del 16SrDNA dels AOB va suposar el desenvolupament d'una nova eina molecular que permetia detectar la presència i diversitat d'aquests bacteris en ambients naturals. Malgrat tot, algunes seqüències pertanyents a bacteris no oxidadors d'amoni del subgrup β dels proteobacteris, eren també obtingudes amb aquesta tècnica. Així mateix, un dels inconvenients de l'ús del 16SrDNA com a marcador és la impossibilitat de detectar simultàniament els AOB que pertanyen als subgrups β i γ dels proteobacteris. El gen amoA, que codifica per la subunitat A de l'enzim amoni monooxigenasa (AMO), era aleshores àmpliament utilitzat com a marcador per a la detecció dels AOB. En aquest treball també descrivim la utilització d'aquest marcador en mostres procedents d'un reactor SBR. Aquest marcador ens va permetre identificar seqüències de AOB en la mostra, però la necessitat de detectar amoA mitjançant clonatge fa que l'ús d'aquest marcador requereixi massa temps per a la seva utilització com a eina en estudis d'ecologia microbiana amb moltes mostres. Per altra banda, alguns autors han assenyalat l'obtenció de seqüències de no AOB en utilitzar amoA en un protocol de PCR-DGGE. Amb la finalitat d'obtenir una eina ràpida i rigorosa per detectar i identificar els AOB, vam desenvolupar un joc nou d'oligonucleòtids amb diana en el gen amoB, que codifica per a la subunitat transmembrana de l'enzim AMO. Aquest gen ha demostrat ser un bon marcador molecular pels AOB, oferint, sense tenir en compte afiliacions filogenètiques, una elevada especificitat, sensibilitat i fiabilitat. En aquest treball també presentem una anàlisi de RT-PCR basada en la detecció del gen amoB per a la quantificació del gènere Nitrosococcus. El nou joc d'oligonucleòtids dissenyat permet una enumeració altament específica i sensible de tots els γ-Nitrosococcus coneguts. Finalment, vam realitzar un estudi poligènic, comparant i avaluant els marcadors amoA, amoB i 16SrDNA, i vàrem construir un arbre filogenètic combinat. Com a resultat concloem que amoB és un marcador adequat per a la detecció i identificació dels AOB en mostres ambientals, proporcionant alhora agrupacions consistents en fer inferències filogenètiques. Per altra banda, la seqüència sencera del gen 16S rDNA és indicada com a marcador en estudis amb finalitats taxonòmiques i filogenètiques en treballar amb cultius purs de AOB.

Predation in Ground-Nesting Birds: an Experimental Study Using Natural Egg-Color Variation

We tested the hypothesis that cryptically colored eggs would suffer less predation than conspicuous eggs in the ground-nesting red-legged partridge, Alectoris rufa. We used A. rufa as a model species because it has a wide range of natural egg colors, the eggs are widely available from breeding farms, and nests are easily mimicked because they are scrapes containing no vegetation. The study was conducted in the spring of 2001 in forest and fallow fields of central Spain in Castilla La Mancha, Ciudad Real. We used 384 clutches of natural eggs that were white, white spotted, brown, or brown spotted. Within clutches, eggs were consistent in color and size; among clutches, color differences were distributed across habitats. Clutches were checked once after 2 wk of exposure. Cryptic coloration had a survival advantage that was dependent on the local suite of predators. Rodent predation was nonselective with respect to clutch color; however, avian predation was significantly higher for conspicuous clutches. In addition, there was an interaction of landscape and egg color for avian predation. In forest landscapes, the clutches with highest survival were brown spotted, whereas in fallow landscapes, brown and brown spotted clutches had higher survival than white and white potted clutches. Thus, both the predator suite and the landscape had significant effects on the value of cryptic egg coloration. Our study is relevant for conservationists and managers in charge of restocking programs in hunting areas. The release of other partridge species or their hybrids could result in hybridization with wild partridges, potentially leading to nonoptimal clutch pigmentation and reduced survival of the native species. We therefore recommend that local authorities, managers, and conservationists be cautious with the use of alien species and hybrids and release only autochthonous species of partridges within their natural ranges.

Plant U13 orthologues and orphan snoRNAs identified by RNomics of RNA from Arabidopsis nucleoli

Small nucleolar RNAs (snoRNAs) and small Cajal body-specific RNAs (scaRNAs) are non-coding RNAs whose main function in eukaryotes is to guide the modification of nucleotides in ribosomal and spliceosomal small nuclear RNAs, respectively. Full-length sequences of Arabidopsis snoRNAs and scaRNAs have been obtained from cDNA libraries of capped and uncapped small RNAs using RNA from isolated nucleoli from Arabidopsis cell cultures. We have identified 31 novel snoRNA genes (9 box C/D and 22 box H/ACA) and 15 new variants of previously described snoRNAs. Three related capped snoRNAs with a distinct gene organization and structure were identified as orthologues of animal U13snoRNAs. In addition, eight of the novel genes had no complementarity to rRNAs or snRNAs and are therefore putative orphan snoRNAs potentially reflecting wider functions for these RNAs. The nucleolar localization of a number of the snoRNAs and the localization to nuclear bodies of two putative scaRNAs was confirmed by in situ hybridization. The majority of the novel snoRNA genes were found in new gene clusters or as part of previously described clusters. These results expand the repertoire of Arabidopsis snoRNAs to 188 snoRNA genes with 294 gene variants.

A model for stretch-bend interactions in molecular force fields

Interaction force constants between bond-stretching and angle-bending co-ordinates in polyatomic molecules have been attributed, by some authors, to changes of hybridization due to orbital-following of the bending co-ordinate, and consequent changes of bond length due to the change of hybridization. A method is described for using this model quantitatively to reduce the number of independent force constants in the potential function of a polyatomic molecule, by relating stretch-bend interaction constants to the corresponding diagonal stretching constants. It is proposed to call this model the Hybrid Orbital Force Field. The model is applied to the tetrahedral four co-ordinated carbon atom (as in methane) and to the trigonal planar three coordinated carbon atom (as in formaldehyde).

The calculation of force constants and normal coordinates III: constrained force fields for the methyl halides

A method is discussed for imposing any desired constraint on the force field obtained in a force constant refinement calculation. The application of this method to force constant refinement calculations for the methyl halide molecules is reported. All available data on the vibration frequencies, Coriolis interaction constants and centrifugal stretching constants of CH3X and CD3X molecules were used in the refinements, but despite this apparent abundance of data it was found that constraints were necessary in order to obtain a unique solution to the force field. The results of unconstrained calculations, and of three different constrained calculations, are reported in this paper. The constrained models reported are a Urey—Bradley force field, a modified valence force field, and a constraint based on orbital-following bond-hybridization arguments developed in the following paper. The results are discussed, and compared with previous results for these molecules. The third of the above models is found to reproduce the observed data better than either of the first two, and additional reasons are given for preferring this solution to the force field for the methyl halide molecules.

Flowering intensity in white yam (Dioscorea rotundata)

White or Guinea yam (Dioscorea rotundata), grown for its underground tubers, is an important food in West Africa. Progress in yam breeding is constrained by variable flowering behaviour, making hybridization difficult. Yam clones may be dioecious, monoecious or hermaphrodite with variable sex ratios. The proportion of plants that flower and the flowering intensity also vary with season and location. The objective of the present work was to investigate whether variation in flowering behaviour was related to factors determining rate of development (photoperiod and temperature through sowing date, location and year) or growth (cumulative solar radiation and temperature). Sex ratios, the proportion of plants that had flower buds and open flowers, and the number of flowers or spikes was recorded in one male (TDr 131) and one female (TDr 99-9) clone of white yam grown in the field in Nigeria at three locations and at different sowing dates. Clone TDr 131 was uniformly male flowering, while clone TDr 99-9 exhibited a number of sex types with gynoecious, monoecious and trimonoecious plants observed. The proportion of flowering plants was low in both clones, averaging 0.34 in clone TDr 131 and 0.13 in clone TDr 99-9. Day of vine emergence had a significant and contrasting effect on the proportion of flowering plants and on flowering intensity in the two clones. In clone TDr 131, the proportion of flowering plants and flowering intensity declined with later vine emergence at all locations (r=0.43-0.53, P<0.05), whereas in clone TDr 99-9 the proportion of flowering plants increased with later emergence (r=0.46, P<0.01). In clone TDr 131, this response was strongly associated with warmer temperatures (r=0.49-0.50; P<0.05) and greater cumulative radiation (r=0.85-0.93; P<0.001) between vine emergence and flowering, rather than photoperiod at vine emergence. This suggests that flowering behaviour in the male clone TDr 131 is strongly influenced by factors that affect growth rather than development. Clone TDr 99-9, on the other hand, exhibited no clear relations between flowering and growth or developmental factors, though the proportion of flowering plants and flowering intensity was greatest at planting dates close to the longest day and at temperatures of 25-26 degrees C. This might suggest that flowering behaviour in clone TDr 99-9 is controlled by photothermal responses.

Genetic structure and systematic relationships within the Ophrys fuciflora aggregate (Orchidaceae: Orchidinae): high diversity in Kent and a wind-induced discontinuity bisecting the Adriatic

A recent phylogenetic study based on multiple datasets is used as the framework for a more detailed examination of one of the ten molecularly circumscribed groups identified, the Ophrys fuciflora aggregate. The group is highly morphologically variable, prone to phenotypic convergence, shows low levels of sequence divergence and contains an unusually large proportion of threatened taxa, including the rarest Ophrys species in the UK. The aims of this study were to (a) circumscribe minimum resolvable genetically distinct entities within the O. fuciflora aggregate, and (b) assess the likelihood of gene flow between genetically and geographically distinct entities at the species and population levels. Fifty-five accessions sampled in Europe and Asia Minor from the O. fuciflora aggregate were studied using the AFLP genetic fingerprinting technique to evaluate levels of infraspecific and interspecific genetic variation and to assess genetic relationships between UK populations of O. fuciflora s.s. in Kent and in their continental European and Mediterranean counterparts. The two genetically and geographically distinct groups recovered, one located in England and central Europe and one in south-eastern Europe, are incongruent with current species delimitation within the aggregate as a whole and also within O. fuciflora s.s. Genetic diversity is higher in Kent than in the rest of western and central Europe. Gene flow is more likely to occur between populations in closer geographical proximity than those that are morphologically more similar. Little if any gene flow occurs between populations located in the south-eastern Mediterranean and those dispersed throughout the remainder of the distribution, revealing a genetic discontinuity that runs north-south through the Adriatic. This discontinuity is also evident in other clades of Ophrys and is tentatively attributed to the long-term influence of prevailing winds on the long-distance distribution of pollinia and especially seeds. A cline of gene flow connects populations from Kent and central and southern Europe; these individuals should therefore be considered part of an extensive meta-population. Gene flow is also evident among populations from Kent, which appear to constitute a single metapopulation. They show some evidence of hybridization, and possibly also introgression, with O. apifera.

Cyclamen: time, sea and speciation biogeography using a temporally calibrated phylogeny

Aim The Mediterranean region is a species-rich area with a complex geographical history. Geographical barriers have been removed and restored due to sea level changes and local climatic change. Such barriers have been proposed as a plausible mechanism driving the high levels of speciation and endemism in the Mediterranean basin. This raises the fundamental question: is allopatric isolation the mechanism by which speciation occurs? This study explores the potential driving influence of palaeo-geographical events on the speciation of Cyclamen (Myrsinaceae), a group with most species endemic to the Mediterranean region. Cyclamen species have been shown experimentally to have few genetic barriers to hybridization. Location The Mediterranean region, including northern Africa, extending eastwards to the Black Sea coast. Methods A generic level molecular phylogeny of Myrsinaceae and Primulaceae is constructed, using Bayesian approximation, to produce a secondary age estimate for the stem lineage of Cyclamen. This estimate is used to calibrate temporally an infrageneric phylogeny of Cyclamen, built with nrDNA ITS, cpDNA trnL-F and cpDNA rps16 sequences. A biogeographical analysis of Cyclamen is performed using dispersal-vicariance analysis. Results The emergence of the Cyclamen stem lineage is estimated at 30.1-29.2 Ma, and the crown divergence at 12.9-12.2 Ma. The average age of Cyclamen species is 3.7 Myr. Every pair of sister species have mutually exclusive, allopatric distributions relative to each other. This pattern appears typical of divergence events throughout the evolutionary history of the genus. Main conclusions Geographical barriers, such as the varying levels of the Mediterranean Sea, are the most plausible explanation for speciation events throughout the phylogenetic history of Cyclamen. The genus demonstrates distributional patterns congruent with the temporally reticulate palaeogeography of the Mediterranean region.

Gene flow, risk assessment and the environmental release of transgenic plants

The release of genetically modified plants is governed by regulations that aim to provide an assessment of potential impact on the environment. One of the most important components of this risk assessment is an evaluation of the probability of gene flow. In this review, we provide an overview of the current literature on gene flow from transgenic plants, providing a framework of issues for those considering the release of a transgenic plant into the environment. For some plants gene flow from transgenic crops is well documented, and this information is discussed in detail in this review. Mechanisms of gene flow vary from plant species to plant species and range from the possibility of asexual propagation, short- or long-distance pollen dispersal mediated by insects or wind and seed dispersal. Volunteer populations of transgenic plants may occur where seed is inadvertently spread during harvest or commercial distribution. If there are wild populations related to the transgenic crop then hybridization and eventually introgression in the wild may occur, as it has for herbicide resistant transgenic oilseed rape (Brassica napus). Tools to measure the amount of gene flow, experimental data measuring the distance of pollen dispersal, and experiments measuring hybridization and seed survivability are discussed in this review. The various methods that have been proposed to prevent gene flow from genetically modified plants are also described. The current "transgenic traits'! in the major crops confer resistance to herbicides and certain insects. Such traits could confer a selective advantage (an increase in fitness) in wild plant populations in some circumstances, were gene flow to occur. However, there is ample evidence that gene flow from crops to related wild species occurred before the development of transgenic crops and this should be taken into account in the risk assessment process.

Friends or relatives? Phylogenetics and species delimitation in the controversial European orchid Genus ophrys

Background and Aims Highly variable, yet possibly convergent, morphology and lack of sequence variation have severely hindered production of a robust phylogenetic framework for the genus Ophrys. The aim of this study is to produce this framework as a basis for more rigorous species delimitation and conservation recommendations. Methods Nuclear and plastid DNA sequencing and amplified fragment length polymorphism (AFLP) were performed on 85 accessions of Ophrys, spanning the full range of species aggregates currently recognized. Data were analysed using a combination of parsimony and Bayesian tree-building techniques and by principal coordinates analysis. Key Results Complementary phylogenetic analyses and ordinations using nuclear, plastid and AFLP datasets identify ten genetically distinct groups (six robust) within the genus that may in turn be grouped into three sections (treated as subgenera by some authors). Additionally, genetic evidence is provided for a close relationship between the O. tenthredinifera, O. bombyliflora and O. speculum groups. The combination of these analytical techniques provides new insights into Ophrys systematics, notably recognition of the novel O. umbilicata group. Conclusions Heterogeneous copies of the nuclear ITS region show that some putative Ophrys species arose through hybridization rather than divergent speciation. The supposedly highly specific pseudocopulatory pollination syndrome of Ophrys is demonstrably 'leaky', suggesting that the genus has been substantially over-divided at the species level.

Expression of FoxC, FoxF, FoxL1, and FoxQ1 genes in the dogfish scyliorhinus canicula defines ancient and derived roles for fox genes in vertebrate development

In the human genome, members of the FoxC, FoxF, FoxL1, and FoxQ1 gene families are found in two paralagous clusters. Here we characterize all four gene families in the dogfish Seyliorhinus canicula, a member of the cartilaginous fish lineage that diverged before the radiation of osteichthyan vertebrates. We identify two FoxC genes, two FoxF genes, and single FoxQ1 and FoxL1 genes, demonstrating cluster duplication preceded the radiation of gnathostomes. The expression of all six genes was analyzed by in situ hybridization. The results show conserved expression of FoxL1, FoxF, and FoxC genes in different compartments of the mesoderm and of FoxQ1 in pharyngeal endoderm and its derivatives, confirming these as ancient sites of Fox gene expression, and also illustrate multiple cases of lineage-specific expression domains. Comparison to invertebrate chordates shows that the majority of conserved vertebrate expression domains mark tissues that are part of the primitive chordate body plan.