Large-scale spatial patterns in the distribution of Collembola (Hexapoda) species in Antarctic terrestrial ecosystems

We tested whether the distribution of three common springtail species (Gressittacantha terranova, Gomphiocephalus hodgsoni and Friesea grisea) in Victoria Land (Antarctica) could be modelled as a function of latitude, longitude, altitude and distance from the sea.

Victoria Land, Ross Dependency, Antarctica.

Generalized linear models were constructed using species presence/absence data relative to geographical features (latitude, longitude, altitude, distance from sea) across the species' entire ranges. Model results were then integrated with the known phylogeography of each species and hypotheses were generated on the role of climate as a major driver of Antarctic springtail distribution.

Based on model selection using Akaike's information criterion, the species' distributions were: hump-shaped relative to longitude and monotonic with altitude for Gressittacantha terranova; hump-shaped relative to latitude and monotonic with altitude for Gomphiocephalus hodgsoni; and hump-shaped relative to longitude and monotonic with latitude, altitude and distance from the sea for Friesea grisea.

No single distributional pattern was shared by the three species. While distributions were partially a response to climatic spatial clines, the patterns observed strongly suggest that past geological events have influenced the observed distributions. Accordingly, present-day spatial patterns are likely to have arisen from the interaction of historical and environmental drivers. Future studies will need to integrate a range of spatial and temporal scales to further quantify their respective roles.

Especificidade da resistência em patossistemas envolvendo Magnaporthe grisea e cereais.

2006

Danos causados por Magnaporthe grisea em trigo.

2006

Identificação de genes de resistência à brusone (Magnaporthe grisea) em cultivares de arroz (Oryza sativa) utilizando marcadores moleculares

A brusone, causada por Magnaporthe grisea, é a doença mais importante do arroz. Uma vez que, o uso de cultivares resistentes é o método mais efetivo para o controle da doença, a pesquisa visa a identificação de novos genes que confiram resistência mais durável. O objetivo deste trabalho foi a identificação de cultivares que contenham os genes de resistência Pi-1, Pi-2 e Pi-11 utilizando marcadores moleculares. RG64, um marcador RFLP baseado em PCR, foi utilizado para verificar a presença do gene Pi-2 em 250 cultivares de arroz. Trinta e três cultivares apresentaram o mesmo perfil eletroforético da linha-quaseisogênica (NIL) C101A51, que contém o gene Pi-2. Verificou-se que 28 cultivares foram resistentes aos isolados inoculados, indicando que RG64 possui alta eficiência para a seleção de cultivares que contêm o gene Pi-2. Três marcadores microssatélites (RM) foram utilizados para verificar a presença do gene Pi-1 em 104 cultivares de arroz. Trinta cultivares, analisadas com RM254, apresentaram o mesmo perfil da NIL C104LAC, que contém o gene Pi-1. Verificou-se que 19 cultivares foram resistentes aos isolados inoculados. Três marcadores microssatélites foram utilizados para verificar a presença do gene Pi-11 em 104 cultivares de arroz. Oito cultivares, analisadas com RM210, apresentaram o mesmo perfil da NIL IR1529, que contém o gene Pi-11, mas somente uma foi resistente. Com exceção do RM254, os demais marcadores microssatélites tiveram baixa eficiência de seleção de cultivares com o mesmo perfil das NILs. Estes resultados indicam que o uso de marcadores moleculares pode ser útil para acelerar o processo de lançamento de cultivares com resistência à brusone. No entanto, ainda é preciso aumentar a eficiência de seleção, através de marcadores microssatélites com localização cromossomal mais próxima dos genes Pi-1 e Pi- 11. Em um futuro próximo, isto poderá ser possível com a disponibilização de mapas moleculares de maior resolução.

Análise da variabilidade de Magnaporthe grisea no Estado de Santa Catarina

A rápida perda da resistência das cultivares de arroz à brusone, causada por Magnaporthe grisea (Herb.) Barr, é geralmente atribuída à variabilidade genética do patógeno ou ainda à ocorrência de escape durante a seleção de novas cultivares. Com o objetivo de caracterizar a estrutura genética de um grupo de isolados de M. grisea em Santa Catarina (SC), plantas com sintomas de brusone foram coletadas em 12 municípios e na Estação Experimental da Epagri em Itajaí (EEI), SC. Os isolados foram analisados através de rep-PCR baseado no transposon Pot-2. Para a identificação das raças, um subgrupo de isolados foi inoculado na série internacional de cultivares diferenciais de arroz. As raças identificadas tiveram seu espectro de virulência avaliado em um grupo de cultivares com genes de resistência conhecidos (isolinhas). Isolados que apresentaram características genéticas distintas, foram avaliados quanto a capacidade de recombinação parassexual. Noventa e dois isolados monoconidiais obtidos foram agrupados através de rep-PCR em 13 haplótipos e 2 linhagens. Nove haplótipos encontrados na amostragem dos municípios não foram encontrados na EEI, indicando a ocorrência de escape. Seis raças de M. grisea foram identificadas a partir da inoculação de 28 isolados, representando 12 haplótipos na série diferencial, sendo que, 5 destas, foram avirulentas à isolinha que possui os genes de resistência Pi-1 e Pi-11. Por outro lado, o isolado 25, agrupado na raça IA-65, superou 4 das 5 isolinhas testadas. A análise da capacidade de recombinação parassexual mostra a existência de compatibilidade vegetativa associado à ocorrência de anastomoses entre três haplótipos, sendo identificados três possíveis isolados recombinantes.

Identificação de genes envolvidos na interação entre Magnaporthe grisea e arroz (Oryza sativa L.)

A brusone, causada pelo fungo Magnaporthe grisea (Hebert) Barr, é uma das mais importantes doenças da cultura do arroz. A resistência genética é a forma mais efetiva para o controle da doença. Os objetivos do presente trabalho foram: identificar genes envolvidos na resposta de resistência à infecção de M. grisea em arroz através das técnicas de expressão diferencial; obter e caracterizar uma biblioteca de cDNAs utilizando como modelo linhas quase-isogênicas de arroz (NILs = Near Isogenic Lines), contendo os genes de resistência Pi-1 e Pi-2; e avaliar e comparar a expressão diferencial de mRNAs, através dos cDNAs isolados em uma série de cultivares com resposta distinta à infecção de M. grisea. Foram identificados dois isolados com virulência diferencial para as NILs e um isolado para os cultivares. Os cDNAs relacionados à resistência do arroz à M. grisea foram identificados a partir de mRNAs isolados das NILs. Foram obtidos 30 fragmentos de cDNAs e 232 clones de cDNAs pelas técnicas de cDNA-AFLP e SSH, respectivamente. A análise das seqüências permitiu identificar genes envolvidos nos processos de metabolismo, transporte de íon inorgânico; transdução de sinais; fatores de transcrição; metabolismo de coenzima; conversão e produção de energia; metabolismo e transporte de carboidrato e biossíntese de proteína. Noventa clones isolados através da técnica de SSH foram selecionados e a expressão diferencial foi avaliada via hibridização em macroarranjos de cDNAs. A ausência de conservação entre os mRNAs diferencialmente expressos nas interações analisadas e a diversidade dos grupos de genes reflete a complexidade das respostas. A análise funcional in vivo desses genes poderá contribuir para utilização dos mesmos na obtenção de uma resistência de espectro amplo à brusone do arroz.

Production and purification of an Endo–1,4-beta-Xylanase from Humicola grisea var. thermoidea by electroelution

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Mitochondrial DNA rearrangements of Podospora anserina are under the control of the nuclear gene grisea

Podospora anserina is a filamentous fungus with a limited life span. Life span is controlled by nuclear and extranuclear genetic traits. Herein we report the nature of four alterations in the nuclear gene grisea that lead to an altered morphology, a defect in the formation of female gametangia, and an increased life span. Three sequence changes are located in the 5′ upstream region of the grisea ORF. One mutation is a G → A transition at the 5′ splice site of the single intron of the gene, leading to a RNA splicing defect. This loss-of-function affects the amplification of the first intron of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene (COI) and the specific mitochondrial DNA rearrangements that occur during senescence of wild-type strains. Our results indicate that the nuclear gene grisea is part of a molecular machinery involved in the control of mitochondrial DNA reorganizations. These DNA instabilities accelerate but are not a prerequisite for the aging of P. anserina cultures.

Methylation is not the main force repressing the retrotransposon MAGGY in Magnaporthe grisea

We have introduced the LTR-retrotransposon MAGGY into a naive genome of Magnaporthe grisea and estimated the copy number of MAGGY in a cell by serial isolation of fungal protoplasts at certain time intervals. The number of MAGGY elements rapidly increased for a short period following introduction. However, it did not increase geometrically and reached equilibrium at 20–30 copies per genome, indicating that MAGGY was repressed or silenced during proliferation. De novo methylation of MAGGY occurred immediately following invasion into the genome but the degree of methylation was constant and did not correlate with the repression of MAGGY. 5-Azacytidine treatment demethylated and transcriptionally activated the MAGGY element in regenerants but did not affect transpositional frequency, suggesting that post-transcriptional suppression, not methylation, is the main force that represses MAGGY proliferation in M.grisea. Support for this conclusion was also obtained by examining the methylation status of MAGGY sequences in field isolates of M.grisea with active or inactive MAGGY elements. Methylation of the MAGGY sequences was detected in some isolates but not in others. However, the methylation status did not correlate with the copy numbers and activity of the elements.

PLS1, a gene encoding a tetraspanin-like protein, is required for penetration of rice leaf by the fungal pathogen Magnaporthe grisea

We describe in this study punchless, a nonpathogenic mutant from the rice blast fungus M. grisea, obtained by plasmid-mediated insertional mutagenesis. As do most fungal plant pathogens, M. grisea differentiates an infection structure specialized for host penetration called the appressorium. We show that punchless differentiates appressoria that fail to breach either the leaf epidermis or artificial membranes such as cellophane. Cytological analysis of punchless appressoria shows that they have a cellular structure, turgor, and glycogen content similar to those of wild type before penetration, but that they are unable to differentiate penetration pegs. The inactivated gene, PLS1, encodes a putative integral membrane protein of 225 aa (Pls1p). A functional Pls1p-green fluorescent protein fusion protein was detected only in appressoria and was localized in plasma membranes and vacuoles. Pls1p is structurally related to the tetraspanin family. In animals, these proteins are components of membrane signaling complexes controlling cell differentiation, motility, and adhesion. We conclude that PLS1 controls an appressorial function essential for the penetration of the fungus into host leaves.

Mg-SINE: a short interspersed nuclear element from the rice blast fungus, Magnaporthe grisea.

A short interspersed nuclear element, Mg-SINE, was isolated and characterized from the genome of the rice blast fungus, Magnaporthe grisea. Mg-SINE was isolated as an insertion element within Pot2, an inverted-repeat transposon from M. grisea and shows typical features of a mammalian SINE. Mg-SINE is present as a 0.47-kb interspersed sequence at approximately 100 copies per haploid genome in both rice and non-rice isolates of M. grisea, indicating a common evolutionary origin. Secondary structure analysis of Mg-SINE revealed a tRNA-related region at the 5' end which folds into a cloverleaf structure. Genomic fusions resulting in chimeric Mg-SINEs (Ch-SINEs) composed of a sequence homologous to Mg-SINE at the 3' end and an unrelated sequence at its 5' end were also isolated, indicating that this and other DNA rearrangements mediated by these elements may have a major effect on the genomic architecture of this fungus.

Coévolution des populations québécoises de cutérèbres (Cuterebra grisea et Cuterebra fontinella) et de souris du genre Peromyscus : la souris sylvestre (P. maniculatus) et la souris à pattes blanches (P. leucopus)

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Coévolution des populations québécoises de cutérèbres (Cuterebra grisea et Cuterebra fontinella) et de souris du genre Peromyscus : la souris sylvestre (P. maniculatus) et la souris à pattes blanches (P. leucopus)

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Efeito do aumento da concentração de CO2 atmosférico sobre a incidência de Pyricularia grisea em sementes de arroz cultivado em estufas de topo aberto.

2008

Growth requirements of some fungi causing maduromycosis

Three strains ofMadurella mycetomi, two ofM. grisea, and two ofRhinocladiella mansonii have been studied for ossible differences in growth requirements which might be used for distinguishing these species. Under the experimental conditions, an incubation temperature of 37C suitedM. mycetomi about as well as 30C.R. mansonii grew less well at 37C than at 30C, andM. grisea did not grow at the higher temperature. M. grisea andR. mansonii further differed fromM. mycetomi in that they required thiamine for growth. The pH tolerance of all the strains was very wide. Asparagine and potassium nitrate were readily utilized by all the strains, but ammonium salts were not. Urea was poorly used byM. mycetomi; the other species did not use it. A possible relationship ofM. grisea andR. mansonii is discusse