Artificial Pinning Center Studies in BI2212 Tapes and Bulks With Zirconium Oxide Inclusion

Zirconium oxide inclusion in Bi2212 superconducting tapes and bulks was studied as possible artificial pinning centers (APC). In order to analyze the zirconium oxide APC addition in Bi2212 samples, magnetization measurements were performed in bulks and transport properties measurements were performed on tapes. In magnetization measurements, the critical current densities are proportional to the width of the magnetization loop at each applied magnetic field. Addition of ZrO(2) in Bi2212 superconductors broadened the magnetization loop and enhanced the critical current densities at 4.2 K in bulks, as a clear indication that ZrO(2) addition improved the pinning and acted as APCs. In contrast, the transport critical current densities decreased in tapes.

Application of superconducting bulks and stacks of tapes in electrical machines

The present dissertation focuses on the research of the recent approach of innovative high-temperature superconducting stacked tapes in electrical ma-chines applications, taking into account their potential benefits as an alternative for the massive superconducting bulks, mainly related with geometric and me-chanical flexibility. This work was developed in collaboration with Institut de Ciència de Ma-terials de Barcelona (ICMAB), and is related with evaluation of electrical and magnetic properties of the mentioned superconducting materials, namely: analysis of magnetization of a bulk sample through simulations carried out in the finite elements COMSOL software; measurement of superconducting tape resistivity at liquid nitrogen and room temperatures; and, finally, development and testing of a frequency controlled superconducting motor with rotor built by superconducting tapes. In the superconducting state, results showed a critical current density of 140.3 MA/m2 (or current of 51.15 A) on the tape and a 1 N∙m developed motor torque, independent from the rotor position angle, typical in hysteresis motors.

Experimental and CFD study on low temperature drying of loose and compressed bulks

Die Trocknung ist eines der am häufigsten verwendeten Verfahren, um die Haltbarkeit von landwirtschaftlichen Gütern zu verlängern. Von den vielen gebräuchlichen Trocknungsarten ist die Konvektionstrocknung, die Luft als Energie- und Feuchteträger verwendet, weiterhin die wichtigste. Trotz ihrer Nachteile und ihres hohen spezifischen Energieverbrauchs sind Satztrockner für die Getreide-, Kräuter- und Heutrocknung noch weit verbreitet. Ferner werden Konvektionstrockner gemeinhin zur künstlichen Trocknung eingesetzt. Diese Arbeit ist Teil eines Forschungsprojekts, welches eine sorptionsgestützte solare Trocknung von landwirtschaftlichen Gütern untersucht. Bei dieser wird kühle feuchte Luft in Kontakt mit einer konzentrierten hygroskopischen Salzlösung gebracht. Während dieses Prozesses wird die Luft entfeuchtet und mit Hilfe der freigesetzten Verdampfungsenthalpie erwärmt. Die Anwendung dieses Verfahrens zur Trocknung landwirtschaftlicher Güter ist besonders interessant für Produkte, die bei niedrigen Temperaturen verarbeitet werden, um ihre Qualität nicht negativ zu beeinflussen. Bei allen energieintensiven Prozessen und vor allem bei der Verwendung von Solarenergie ist ein effizienter Energieverbrauch äußerst wichtig für den technischen und ökonomischen Erfolg. Eine ungleichmäßige Trocknung ist oftmals bei Satztrocknern zu beobachten, was die Energieeffizienz negativ beeinflusst. Aus diesem Grund lag im agrartechnischen Teil des Projekts der Schwerpunkt auf der Trocknung bei niedrigen Temperaturen und geringer Luftfeuchte, die der Sorptionsprozess liefert, sowie auf der Verbesserung der Luftverteilung und der Gleichmäßigkeit der Trocknung in lockeren und verdichteten Schüttungen. Es wurden Dünnschicht-Trocknungsexperminente für Blattsellerie bei unterschiedlichen Lufttemperaturen und unterschiedlicher relativer Luftfeuchte durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass nicht nur die Lufttemperatur einen großen Einfluss auf die Trocknungsgeschwindigkeit hat, sondern auch die relative Luftfeuchte. Dies ist vor allem bei niedrigen Temperaturen, wie sie vom Sorptionssystem geliefert werden, der Fall. Um die Luftverteilung und Gleichmäßigkeit der Trocknung lockerer Schüttungen zu untersuchen, wurde ein Kistentrockner experimentell und in Strömungssimulationen getestet. Die Leistung des ursprünglichen Trockners wurde signifikant durch einfache Veränderungen des Designs verbessert. Diese stellten einen gleichmäßigeren Luftstrom durch das Produkt sicher. Die Trocknung von Heu-Rundballen stellt eine Herausforderung dar, da diese sehr stark verdichtet sind und die Dichte innerhalb eines Ballens stark schwankt. Strömungs- und Trocknungssimulationen so wie experimentelle Messungen zeigten, dass das Trocknerdesign einen großen Einfluss auf die Gleichmäßigkeit der Trocknung hat. Bei den einfachsten Trocknervarianten war die Verteilung auch bei optimal gepressten Ballen unzureichend, während komplexere Trockner eine gleichmäßigere Trocknung erzielten. Jedoch werden auch hier die Ergebnisse stark von der Verteilung der Dichte im Ballen beeinflusst, welche in der Praxis weiterhin nicht ideal ist. Abschließend wurde, um den Trocknungsfortschritt zu überwachen, eine Methodik getestet, bei der zur Messung des durchschnittlichen aktuellen Feuchtegehalts des Produktes psychrometrische Messungen und Messungen des Luftstroms in kurzen Abständen durchgeführt wurden. Die Menge des tatsächlich entfernten Wassers stimmte in den meisten Fällen gut mit der geschätzten Menge überein. Jedoch hängt der Erfolg dieser Methode stark von der Genauigkeit der Messfühler ab.

Photoluminescence of bulks and thin films of Eu3+-doped organic/inorganic hybrids

Organic-inorganic hybrids formed by polyether-based chains grafted to both ends to a siliceous backbone through urea cross-linkages (-NHC=O)NH-), named di-ureasil, have been used as host for incorporation of Eu3+ in the form of EuCl3. The bulks and the thin films, both optically transparent, were characterized by excitation, absorption and emission spectroscopy. Photoluminescence results point out that the Eu3+ ions occupy, at least, two distinct local environments. Besides, the processing method (thin films or bulks) has influence on the energy levels of the hybrid host probably due to the lower degree of organization of the thin films structure. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Identificação e validação de marcadores microssatélites ligados ao gene Rpp5 de resistência à ferrugem-asiática-da-soja

O objetivo deste trabalho foi identificar novos marcadores microssatélites, ligados ao gene Rpp5 de resistência à ferrugem-da-soja, e validar os marcadores previamente mapeados, para que possam ser utilizados em programas de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Para tanto, uma população F2 com 100 indivíduos, derivada do cruzamento entre a PI 200526 e a cultivar Coodetec 208, suscetível à ferrugem, foi artificialmente infectada e avaliada quanto à sua reação de resistência à ferrugem. Marcadores microssatélites foram testados nos genitores e em dois "bulks" contrastantes, para a identificação de marcadores ligados. Dois novos marcadores, potencialmente associados à resistência, foram testados em plantas individuais, e se constatou que eles estão ligados ao gene Rpp5 e estão presentes no grupo de ligação N da soja. A eficiência de seleção foi determinada em relação a todos os marcadores ligados ao gene Rpp5, e a combinação entre os marcadores Sat_275+Sat_280 foi de 100%.

Marcadores RAPD para detecção de resistência à ferrugem-asiática-da-soja

Os objetivos deste trabalho foram confirmar a herança da resistência da PI 459025 (Rpp4) à ferrugem-asiática-da-soja e identificar marcadores moleculares do tipo RAPD, ligados a este gene de resistência, em populações de soja. Pelo cruzamento dos genitores contrastantes PI 459025 x Coodetec 208 obteve-se uma população, cujas populações das gerações F2 e F2:3 foram artificialmente infectadas e avaliadas quanto à reação ao fungo Phakopsora pachyrhizi, pelo tipo de lesão (RB - resistente e TAN - suscetível). Com os resultados da avaliação fenotípica, dois "bulks" foram obtidos com DNA de plantas homozigóticas resistentes e suscetíveis, respectivamente, pela análise de "bulks" segregantes. De 600 iniciadores RAPD aleatórios, foram identificados três com fragmentos polimórficos entre os "bulks" e parentais contrastantes quanto à resistência. Pela análise do qui-quadrado, confirmaram-se: a herança monogênica, com dominância completa quanto à resistência ao patógeno, e a segregação 3:1 para a presença de banda dos três marcadores. Os três marcadores são ligados respectivamente a 5,1, 6,3 e 14,7 cM de distância do loco de resistência, em fase de repulsão no grupo de ligação G, o que foi confirmado pela utilização do marcador microssatélite Satt288. Estes marcadores são promissores na seleção assistida para resistência à ferrugem-asiática-da-soja.

Identificação de marcadores microssatélites relacionados ao escurecimento de grãos em feijão

O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores microssatélites ligados ao loco de características quantitativas (QTL) responsável pelo escurecimento tardio do tegumento de feijões do tipo carioca, a fim de reduzir o tempo de avaliação necessário para seleção quanto a essa característica. Foram utilizados dados de avaliação fenotípica de 185 progênies F2:3 derivadas do cruzamento VC-3 x 'BRSMG Majestoso', para o estudo do controle genético do escurecimento dos grãos. Com esses dados, foram confeccionados dois "bulks" segregantes de DNA, empregados para a avaliação de 444 pares de primers SSR. Os aplicativos computacionais GQMOL e Sisvar foram utilizados para avaliar as segregações, confeccionar um grupo de ligação e realizar análises de marca simples e de regressão múltipla pelo método "backward". Oito marcadores apresentaram polimorfismo nos "bulks". Seis desses marcadores foram agrupados em um grupo de ligação de 80,49 cM, e destes, três mostraram-se estreitamente ligados ao QTL responsável pelo escurecimento tardio dos grãos. O marcador PVM02TC116 cossegregou com o QTL em questão, e os marcadores PVESTBR-98 (2,00 cM) e PV176 (12,24 cM) flanqueiam essa região, o que sugere elevada eficiência para possível uso na seleção assistida.

Microsatellite markers in analysis of resistance to coffee leaf miner in Arabica coffee

The objective of this work was to analyze coffee (Coffea arabica) genotypes resistant to the coffee leaf miner (Leucoptera coffeella) using microsatellite markers. Sixty-six loci were evaluated, of which 63 were obtained from the Brazilian Coffee Expressed Sequence Tag (EST) database. These loci were amplified in bulks of individuals from F5 progenies of 'Siriema' (C. arabica x C. racemosa) resistant and susceptible to the insect, in eight samples of C. racemosa, and in a F6 population of 'Siriema' with 91 individuals segregating for resistance to the leaf miner. Polymorphisms were verified for two simple sequence repeat (SSR) loci in bulks of the susceptible progenies. The two polymorphic alleles were present in around 70% of the susceptible genotypes in F5 and in approximately 90% of the susceptible individuals in F6. However, the polymorphic EST-SSR markers among populations contrasting for resistance to leaf miner were not correlated to the evaluated characteristics. SSR markers show inter- and intraspecific polymorphism in C. arabica and C. racemosa.

Herança da resistência à mancha-angular do feijoeiro e identificação de marcadores moleculares flanqueando o loco de resistência

A mancha-angular, cujo agente causal é o fungo Phaeoisariopsis griseola, é uma das principais doenças do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris). Os marcadores moleculares disponíveis ainda não são suficientes para monitorar todos os genes de resistência a essa doença. Por isso, objetivou-se neste trabalho estudar a herança da resistência aos patótipos 63.39 e 31.23 de P. griseola, em populações derivadas de 'Ouro Negro' (ON) e 'US Pinto 111' (PT), e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência presentes nessas cultivares. Quando inoculadas com o patótipo 63.39, as plantas ON, F1 (ON x PT) e 3/4 da população F2 mostraram-se resistentes enquanto que PT e 1/4 da população F2 foram suscetíveis. Quando inoculadas com o patótipo 31.23, as plantas PT e 1/4 das famílias F2:3 foram resistentes e todas as demais, suscetíveis. Esses dados indicam que a resistência proveniente de ON é conferida por um gene dominante enquanto que a de PT, por um recessivo. Esses dois genes segregaram independentemente. Amostras de DNA das plantas F2 foram amplificadas pela técnica de RAPD (random amplified polymorphic DNA) de acordo com a estratégia de análise de bulks segregantes. Foram identificados os marcadores OPM02(460C) e OPAA19(600C,) respectivamente a 5,3 e 10 centimorgans (cM) do loco de resistência proveniente de ON. Eles flanqueiam este loco e, quando empregados simultaneamente, proporcionam uma eficiência de seleção de 97,4%. Não foram identificados marcadores para o loco de resistência proveniente de PT.

Identification of rapd marker linked to blast resistance gene in a somaclone of rice cultivar Araguaia

The gene Pi-ar confers resistance to Pyricularia grisea race IB-45 in a somaclone derived from immature panicles of the susceptible rice (Oryza sativa) cultivar Araguaia. RAPD technique was used to identify molecular markers linked to this gene utilizing bulked segregant analysis. Initially, the two parental DNAs from the resistant donor SC09 and 'Araguaia' were analyzed using random primers. Of the 240 primers tested, 203 produced amplification products. The two parental DNAs along with the resistant and susceptible bulks of F2 population were screened using 48 primers that differentiated resistant and susceptible parents. Even though eight primers differentiated the resistant bulk from the susceptible bulk, as well as somaclone SC09 and 'Araguaia', only one primer, OPC02 ('GTGAGGCGTC'), was found to be tightly linked (1.7cM) to the resistance gene of somaclone SC09.

Driver of Demand in Cargo and Passenger Traffic Between Penta Ports

Maritime transport moves around 6 billion tonnes of freight every year. The freight consists of liquid bulks (45%), dry bulks (23%) and general cargo (32%). Freight traffic and transports chains vary according to region, commodity and the origin and the destination of freight. In the European Union the ports sector handles over 90% of the trade with third countries. The share of intra-EU trade is approximately 30% of the total transportation and the number of passengers is over 200 million every year. The Baltic Sea has more than 50,000 vessels a year pass the Skaw at the northernmost tip of Denmark on their way into or out of the Baltic. Roughly 60% to 70% of these vessels are cargo vessels and 17% to 25% tankers. Ports and maritime transport play a crucial role in global commerce today. Today’s business environment is changing rapidly, and the constant changes create challenges for the transport industry and maritime traffic. Ports have to adapt to continuous changes in economic structures, logistics demands, and people’s travel and leisure patterns. In order to ensure the competitiveness of sea connections, the ports need to fully enhance multilateral cross-border understanding and cooperation. In this report the focus is on liner traffic between five ports in the Central Baltic Region: Stockholm, Tallinn, Helsinki Turku and Naantali. The report defines the drivers of the demand for cargo and passenger traffic and highlights the most important factors. The economic situation and foreign trade of each county are elaborated on with detailed information about the flows of traffic between the five ports. Based on expert interviews, the main characteristics of each port, including strengths and weaknesses, are presented. The report is based on primary and secondary data. Primary data was received through interviews and mail surveys. Secondary data was attained through a literature research, statistics, data given by the PENTA ports and webpages. The report is divided into two main parts: the drivers creating the demand for transport and the results of current cargo and passenger flows between PENTA ports.

A search for RFLP markers to identify genes for aluminum tolerance in maize

The objective of this study was to identify restriction fragment length polymorphism (RFLP) markers linked to QTLs that control aluminum (Al) tolerance in maize. The strategy used was bulked segregant analysis (BSA) and the genetic material utilized was an F2 population derived from a cross between the Al-susceptible inbred line L53 and Al-tolerant inbred line L1327. Both lines were developed at the National Maize and Sorghum Research Center - CNPMS/EMBRAPA. The F2 population of 1554 individuals was evaluated in a nutrient solution containing a toxic concentration of Al and relative seminal root length (RSRL) was used as a phenotypic measure of tolerance. The RSRL frequency distribution was continuous, but skewed towards Al-susceptible individuals. Seedlings of the F2 population which scored the highest and the lowest RSRL values were transplanted to the field and subsequently selfed to obtain F3 families. Thirty F3 families (15 Al-susceptible and 15 Al-tolerant) were evaluated in nutrient solution, using an incomplete block design, to identify those with the smallest variances for aluminum tolerance and susceptibility. Six Al-susceptible and five Al-tolerant F3 families were chosen to construct one pool of Al-susceptible individuals, and another of Al-tolerant, herein referred as "bulks", based on average values of RSRL and genetic variance. One hundred and thirteen probes were selected, with an average interval of 30 cM, covering the 10 maize chromosomes. These were tested for their ability to discriminate the parental lines. Fifty-four of these probes were polymorphic, with 46 showing codominance. These probes were hybridized with DNA from the two contrasting bulks. Three RFLPs on chromosome 8 distinguished the bulks on the basis of band intensity. DNA of individuals from the bulks was hybridized with these probes and showed the presence of heterozygous individuals in each bulk. These results suggest that in maize there is a region related to aluminum tolerance on chromosome 8

Lipoxigenases e teor de ácido linolênico relacionados à qualidade de sementes de soja

Os teores de ácidos graxos da fração óleo das sementes de soja não têm sido considerados na avaliação da qualidade das sementes em trabalhos de pesquisa recentes. O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da ausência de lipoxigenases e baixo teor de ácido linolênico na qualidade de sementes de soja colhidas em diferentes épocas após o estádio R8. Quatro "bulks" de sementes de soja foram formados, com as características: (a) presença de lipoxigenases e teor normal de ácido linolênico, (b) presença de lipoxigenases e baixo teor de ácido linolênico, (c) ausência de lipoxigenases e teor normal de ácido linolênico e (d) ausência de lipoxigenases e baixo teor de ácido linolênico. Sementes de cada "bulk" da geração F5 foram colhidas nos estádios R8, R8+10, R8+20 e R8+30 dias. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada através dos testes de germinação, envelhecimento acelerado e índice de velocidade de emergência. Foi determinado também os teores de ácido linolênico das sementes. Sementes dos "bulks" com baixo teor de ácido linolênico apresentaram maior germinação e menor número de plântulas anormais após o estádio R8+20 dias. Sementes dos "bulks" com lipoxigenases apresentaram maior velocidade de emergência. O baixo teor de ácido linolênico presente na fração óleo da semente de soja favorece a produção de sementes de melhor qualidade e a presença de lipoxigenase favorece a maior velocidade de emergência de plântulas.

Sensibilidade dos microssatélites para determinar a pureza varietal em sementes de milho

Em um sistema de produção de sementes, o limite de contaminação varietal em lotes de linhagens de milho é zero, de modo que a presença de apenas uma semente de genótipo estranho acarreta a reprovação do lote. Várias técnicas vêm sendo estudadas para determinar a pureza varietal, incluindo marcadores moleculares baseados em polimorfismo de DNA. Nessa pesquisa foi avaliada a sensibilidade da técnica de microssatélites para detectar a presença de sementes de outros genótipos em lotes de linhagens de milho. Utilizaram-se quatro linhagens (L1, L2, L3 e L4), onde as sementes da L2 eram contaminantes da L1 e, as da L4, contaminantes da L3. Para simulação de diferentes níveis de contaminação, 0, 1, 2, 5 e 10 sementes do genótipo estranho foram misturadas a "bulks" de 100 sementes da linhagem comercial. Em seguida, efetuou-se a extração de DNA das amostras de sementes das quatro amostras preparadas. Por outro lado, para simular níveis inferiores de contaminação, foram misturados DNA do genótipo contaminante em níveis de 0,01; 0,013; 0,02; 0,04; 0,1; 0,2; 1; 2; 5; 10 e 100%. A amplificação dos microssatélites foi realizada utilizando o iniciador BNLG125 para a L1+L2 e o BNLG240 para L3+L4. Observou-se que os marcadores microssatélites foram eficientes para determinar a pureza varietal de lotes de sementes de linhagens de milho, utilizados neste estudo, com sensibilidade para detecção de concentrações de DNA iguais ou superiores a 0,01%, apresentando nitidez e repetibilidade, especialmente com a utilização de gel de poliacrilamida. Ao mesmo tempo, a presença de DNA estranho nas amostras constituídas por "bulks" foi detectada eficientemente por essa técnica, indicando a possibilidade de sua utilização em testes de rotina para avaliar a presença de outras cultivares, em lotes de sementes de milho.

Marcadores moleculares microssatélites na avaliação de sementes de soja com variação na coloração do hilo

Marcadores microssatélite têm sido utilizados na determinação da pureza genética em programas de melhoramento e de produção de sementes, visando garantir a qualidade genética das sementes. Objetivou-se neste trabalho demonstrar, com auxílio de marcadores moleculares microssatélites, que variações na coloração do hilo em sementes de soja, muitas vezes não constituem variação genética. Foram avaliadas sementes de soja da cultivar CD 222 que apresenta sementes com hilo preto, e de duas linhagens (CD 02RV-8444 e CD 01RV-7618), as quais apresentam sementes com hilo marrom. As sementes com variações na coloração e tonalidade do hilo encontradas em cada genótipo foram separadas visualmente em grupos. O DNA de cada semente foi extraído e analisado com marcadores microssatélites em "bulks" contendo DNA de cinco sementes. As variações encontradas na coloração do hilo da cultivar CD 222 e da linhagem CD 02RV-8444 não foram devidas à variação genética, considerando 16 locos microssatélites. Para a linhagem CD 01RV-7618, os bulks de sementes com hilo marrom pigmentado de preto (B1), com hilo marrom mais intenso (B2) e intermediário (B3), foram considerados iguais. Para esta mesma linhagem foi detectada diferença no bulk de sementes com hilo marrom menos intenso (B4), com o primer Satt 070. Duas sementes deste bulk apresentaram o mesmo padrão molecular observado para os outros bulks, no mesmo loco. As demais sementes foram consideradas misturas. A utilização de marcadores microssatélites demonstra que variações na cor ou tonalidade do hilo da soja nem sempre correspondem à variação genética.