On the postnatal development of the striate cortex (V1) in the tree shrew (Tupaia belangeri)

Histological serial sections, three-dimensional reconstructions and morphometry served to study the postnatal development of V1 in tree shrews. The main objectives were to evaluate the expansion of V1, the implications of its growth on the occipital cortex and, vice versa, the effects of the expanding neocortex on the topography of V1. The future V1 was identified on postnatal day 1 by its granular layer IV, covering the superior surface of the occipital cortices including the poles. A subdivision of layer IV, distinctive for the binocular part, was evident in the central region. V1 expanded continuously with age into all directions succeeded by the maturation of layering. The monocular part was recognized from day 15 onward, after the binocular part had reached its medial border. In reference to the retinotopic map of V1, regions emerged in a coherent temporo-spatial sequence delineating the retinal topography in a central to peripheral gradient beginning with the visual streak representation. The growth of V1 was greatest until tree shrews open their eyes, culminated during adolescence, and completed after a subsequent decrease in the young adult. Simultaneous expansion of the neocortex induced a shifting of V1. Translation and elongation of V1 entailed that the occipital cortex covered the superior colliculi along with a downward rotation of the poles. The enlargement of the occipital part of the hemispheres was in addition associated with the formation of a small occipital horn in the lateral ventricles, indicating an incipient 'true' occipital lobe harbouring mainly cortices involved in visual functions.

Localization and function of the endocannabinoid system throughout the retinogeniculate pathway of vervet monkeys

Le système endocannabinoïde (eCB) est présent dans le système nerveux central (SNC) de mammifères, incluant la rétine, et est responsable de la régulation de nombreux processus physiologiques. Bien que la présence du récepteur cannabinoïde de type 1 (CB1R) a bien été documenté dans la rétine de rongeurs et primates, il y a encore une controverse quant à la présence du récepteur cannabinoïde de type 2 (CB2R) au niveau du SNC. En utilisant la microscopie confocale, nous sommes les premiers à signaler les patrons d’expression du CB2R dans la rétine de singe. Nos résultats démontrent que le CB2R est exprimé exclusivement dans les cellules de Müller de la rétine du singe. En outre, nous avons comparé les différents patrons d’expression du système eCB dans la rétine de la souris, du toupaye, ainsi que du singe vervet et macaque. Nous rapportons que les distributions de CB1R, FAAH (fatty acid amid hydrolase), MAGL (monoacylglycerol lipase) et DAGLα (diacylglycerol lipase alpha) sont hautement conservées parmi ces espèces alors que CB2R et NAPE-PLD (N-acyl phosphatidylethanolamine phospholipase D) présentent différents profils d'expression. CB2R n'a pas été détecté dans les cellules neuronales de la rétine des primates. L’immunoréactivité de NAPE-PLD est présente dans les couches de la rétine de souris et toupayes, mais a été limitée à la couche des photorécepteurs des singes vervet et macaque. Pour étudier les corrélats neuronaux et le rôle de la signalisation du système eCB dans la rétine, nous avons établi un protocole standard pour l'électrorétinographie (ERG), puis enregistré la réponse ERG de la rétine après le blocage des récepteurs avec des antagonistes spécifiques pour CB1R (AM251) et CB2R (AM630). Comparé au témoin, dans des conditions photopiques, et à certaines intensités faibles du stimulus, le blocage de CB1R diminue l'amplitude de l'onde-b, alors qu’à des intensités plus élevées, le blocage de CB2R augmente l'amplitude des deux-ondes a et b. De plus, le blocage des récepteurs cannabinoïdes provoque une augmentation de la latence des deux ondes a et b. Dans des conditions d’adaptation à l'obscurité, le blocage de CB1R et CB2R réduit l’amplitudes de l'onde a seulement à des intensités plus élevées et réduit l’onde b à intensités plus faibles. Des augmentations significatives de latence ont été observées dans les deux cas. Ces résultats indiquent que les récepteurs CB1 et CB2 chez les primates non humains sont impliqués dans la fonction rétinienne conditions photopiques. En outre, nous avons évalué le profil d'expression du CB1R, de FAAH et de NAPE-PLD au-delà de la rétine dans le corps géniculé latéral des singes et nous rapportons pour la première fois que CB1R et FAAH sont exprimés davantage dans les couches magnocellulaires. La NAPE-PLD a été localisée à travers les couches magno- et parvocellulaires. Aucune de ces composantes n’est exprimée dans les couches koniocellulaires. Ces résultats nous aident à mieux comprendre les effets des cannabinoïdes sur le système visuel qui pourraient nous mener à trouver éventuellement de nouvelles cibles thérapeutiques.

Le système endocannabinoïde dans la rétine du singe : expression, localisation et fonctions

Le cannabis produit de nombreux effets psychologiques et physiologiques sur le corps humain. Les molécules contenues dans cette plante, désignées comme « phytocannabinoïdes », activent un système endogène qu’on appelle le système endocannabinoïde (eCB). Les effets de la consommation de cannabis sur la vision ont déjà été décrits sans cependant de formulation sur les mécanismes sous-jacents. Ces résultats comportementaux suggèrent, malgré tout, la présence de ce système eCB dans le système visuel, et particulièrement dans la rétine. Cette thèse vise donc à caractériser l’expression, la localisation et le rôle du système eCB dans la rétine du singe vervet, une espèce animale ayant un système visuel semblable à celui de l’humain. Nous avons mis au point un protocole expérimental d’immunohistochimie décrit dans l’article apparaissant dans l’Annexe I que nous avons utilisé pour répondre à notre objectif principal. Dans une première série de quatre articles, nous avons ainsi caractérisé l’expression et la localisation de deux récepteurs eCBs reconnus, les récepteurs cannabinoïdes de type 1 (CB1R) et de type 2 (CB2R), et d’un 3e présumé récepteur aux cannabinoïdes, le récepteur GPR55. Dans l’article 1, nous avons démontré que CB1R et une enzyme clé de ce système, la fatty acid amide hydrolase (FAAH), sont exprimés dans les parties centrale et périphérique de la rétine, et abondamment présents dans la fovéa, une région où l’acuité visuelle est maximale. Dans l’article 2, nous avons localisé le CB2R dans des cellules gliales de la rétine : les cellules de Müller et nous avons proposé un modèle sur l’action de cette protéine dans la fonction rétinienne faisant appel à une cascade chimique impliquant les canaux potassiques. Dans l’article 3, nous avons observé le GPR55 exclusivement dans les bâtonnets qui sont responsables de la vision scotopique et nous avons soumis un deuxième modèle de fonctionnement de ce récepteur par le biais d'une modulation des canaux calciques et sodiques des bâtonnets. Vu que ces 3 récepteurs se retrouvent dans des cellules distinctes, nous avons suggéré leur rôle primordial dans l’analyse de l’information visuelle au niveau rétinien. Dans l’article 4, nous avons effectué une analyse comparative de l’expression du système eCB dans la rétine de souris, de toupayes (petits mammifères insectivores qui sont sont considérés comme l’étape intermédiaire entre les rongeurs et les primates) et de deux espèces de singe (le vervet et le rhésus). Ces résultats nous ont menés à présenter une hypothèse évolutionniste quant à l’apparition et à la fonction précise de ces récepteurs. Dans les articles subséquents, nous avons confirmé notre hypothèse sur le rôle spécifique de ces trois récepteurs par l’utilisation de l’électrorétinographie (ERG) après injection intravitréenne d’agonistes et d’antagonistes de ces récepteurs. Nous avons conclu sur leur influence indéniable dans le processus visuel rétinien chez le primate. Dans l’article 5, nous avons établi le protocole d’enregistrement ERG normalisé sur le singe vervet, et nous avons produit un atlas d’ondes ERG spécifique à cette espèce, selon les règles de l’International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV). Les patrons électrorétinographiques se sont avérés semblables à ceux de l’humain et ont confirmé la similarité entre ces deux espèces. Dans l’article 6, nous avons démontré que le blocage de CB1R ou CB2R entraine une modification de l’électrorétinogramme, tant au niveau photopique que scotopique, ce qui supporte l’implication de ces récepteurs dans la modulation des ondes de l’ERG. Finalement, dans l’article 7, nous avons confirmé le modèle neurochimique proposé dans l’article 3 pour expliquer le rôle fonctionnel de GPR55, en montrant que l’activation ou le blocage de ce récepteur, respectivement par un agoniste (lysophosphatidylglucoside, LPG) ou un antagoniste (CID16020046), entraine soit une augmentation ou une baisse significative de l’ERG scotopique seulement. Ces données, prises ensemble, démontrent que les récepteurs CB1R, CB2R et GPR55 sont exprimés dans des types cellulaires bien distincts de la rétine du singe et ont chacun un rôle spécifique. L’importance de notre travail se manifeste aussi par des applications cliniques en permettant le développement de cibles pharmacologiques potentielles dans le traitement des maladies de la rétine.

Le système endocannabinoïde dans la rétine du singe : expression, localisation et fonctions

Le cannabis produit de nombreux effets psychologiques et physiologiques sur le corps humain. Les molécules contenues dans cette plante, désignées comme « phytocannabinoïdes », activent un système endogène qu’on appelle le système endocannabinoïde (eCB). Les effets de la consommation de cannabis sur la vision ont déjà été décrits sans cependant de formulation sur les mécanismes sous-jacents. Ces résultats comportementaux suggèrent, malgré tout, la présence de ce système eCB dans le système visuel, et particulièrement dans la rétine. Cette thèse vise donc à caractériser l’expression, la localisation et le rôle du système eCB dans la rétine du singe vervet, une espèce animale ayant un système visuel semblable à celui de l’humain. Nous avons mis au point un protocole expérimental d’immunohistochimie décrit dans l’article apparaissant dans l’Annexe I que nous avons utilisé pour répondre à notre objectif principal. Dans une première série de quatre articles, nous avons ainsi caractérisé l’expression et la localisation de deux récepteurs eCBs reconnus, les récepteurs cannabinoïdes de type 1 (CB1R) et de type 2 (CB2R), et d’un 3e présumé récepteur aux cannabinoïdes, le récepteur GPR55. Dans l’article 1, nous avons démontré que CB1R et une enzyme clé de ce système, la fatty acid amide hydrolase (FAAH), sont exprimés dans les parties centrale et périphérique de la rétine, et abondamment présents dans la fovéa, une région où l’acuité visuelle est maximale. Dans l’article 2, nous avons localisé le CB2R dans des cellules gliales de la rétine : les cellules de Müller et nous avons proposé un modèle sur l’action de cette protéine dans la fonction rétinienne faisant appel à une cascade chimique impliquant les canaux potassiques. Dans l’article 3, nous avons observé le GPR55 exclusivement dans les bâtonnets qui sont responsables de la vision scotopique et nous avons soumis un deuxième modèle de fonctionnement de ce récepteur par le biais d'une modulation des canaux calciques et sodiques des bâtonnets. Vu que ces 3 récepteurs se retrouvent dans des cellules distinctes, nous avons suggéré leur rôle primordial dans l’analyse de l’information visuelle au niveau rétinien. Dans l’article 4, nous avons effectué une analyse comparative de l’expression du système eCB dans la rétine de souris, de toupayes (petits mammifères insectivores qui sont sont considérés comme l’étape intermédiaire entre les rongeurs et les primates) et de deux espèces de singe (le vervet et le rhésus). Ces résultats nous ont menés à présenter une hypothèse évolutionniste quant à l’apparition et à la fonction précise de ces récepteurs. Dans les articles subséquents, nous avons confirmé notre hypothèse sur le rôle spécifique de ces trois récepteurs par l’utilisation de l’électrorétinographie (ERG) après injection intravitréenne d’agonistes et d’antagonistes de ces récepteurs. Nous avons conclu sur leur influence indéniable dans le processus visuel rétinien chez le primate. Dans l’article 5, nous avons établi le protocole d’enregistrement ERG normalisé sur le singe vervet, et nous avons produit un atlas d’ondes ERG spécifique à cette espèce, selon les règles de l’International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV). Les patrons électrorétinographiques se sont avérés semblables à ceux de l’humain et ont confirmé la similarité entre ces deux espèces. Dans l’article 6, nous avons démontré que le blocage de CB1R ou CB2R entraine une modification de l’électrorétinogramme, tant au niveau photopique que scotopique, ce qui supporte l’implication de ces récepteurs dans la modulation des ondes de l’ERG. Finalement, dans l’article 7, nous avons confirmé le modèle neurochimique proposé dans l’article 3 pour expliquer le rôle fonctionnel de GPR55, en montrant que l’activation ou le blocage de ce récepteur, respectivement par un agoniste (lysophosphatidylglucoside, LPG) ou un antagoniste (CID16020046), entraine soit une augmentation ou une baisse significative de l’ERG scotopique seulement. Ces données, prises ensemble, démontrent que les récepteurs CB1R, CB2R et GPR55 sont exprimés dans des types cellulaires bien distincts de la rétine du singe et ont chacun un rôle spécifique. L’importance de notre travail se manifeste aussi par des applications cliniques en permettant le développement de cibles pharmacologiques potentielles dans le traitement des maladies de la rétine.

Visual thalamocortical projections in the flying fox: Parallel pathways to striate and extrastriate areas

We studied thalamic projections to the visual cortex in flying foxes, animals that share neural features believed to resemble those present in the brains of early primates. Neurones labeled by injections of fluorescent tracers in striate and extrastriate cortices were charted relative to the architectural boundaries of thalamic nuclei. Three main findings are reported: First, there are parallel lateral geniculate nucleus (LGN) projections to striate and extrastriate cortices. Second, the pulvinar complex is expansive, and contains multiple subdivisions. Third, across the visual thalamus, the location of cells labeled after visual cortex injections changes systematically, with caudal visual areas receiving their strongest projections from the most lateral thalamic nuclei, and rostral areas receiving strong projections from medial nuclei. We identified three architectural layers in the LGN, and three subdivisions of the pulvinar complex. The outer LGN layer contained the largest cells, and had strong projections to the areas V1, V2 and V3. Neurones in the intermediate LGN layer were intermediate in size, and projected to V1 and, less densely, to V2. The layer nearest to the origin of the optic radiation contained the smallest cells, and projected not only to V1, V2 and V3, but also, weakly, to the occipitotemporal area (OT, which is similar to primate middle temporal area) and the occipitoparietal area (OP, a third tier area located near the dorsal midline). V1, V2 and V3 received strong projections from the lateral and intermediate subdivisions of the pulvinar complex, while OP and OT received their main thalamic input from the intermediate and medial subdivisions of the pulvinar complex. These results suggest parallels with the carnivore visual system, and indicate that the restriction of the projections of the large- and intermediatesized LGN layers to V1, observed in present-day primates, evolved from a more generalized mammalian condition. (C) 2004 IBRO. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Sex-linked genetic markers in the shrews of the Sorex araneus group : from free gene flow to speciation

SUMMARY: The shrews of the Sorex araneus group are morphologically .very similar, but have undergone a spectacular chromosomal evolution. Altogether, the shrews of this group present a complete array of every possible level of chromosomal and genetic differentiation. In South-Western Europe, four species are recognised: S. antiriorii, S. araneus, S. coronatus and S. granarius, which differ essentially by the amount and the composition of Robertsonian metacentric chromosomés. Additionally, several chromosome races of S. araneus are also present in the same region (i.e. Bretolet, Carlit, Cordon, Jura and Vaud). The objective of this thesis was to examine the genetic relationships between populations, races and /or species of the Sorex araneus group with a special emphasis onsex-specific markers (mtDNA and Y chromosome). We first investigate the evolutionary history of the shrews of the Sorex araneus group distributed in the South-Western Europe. The results of. these analyses confirmed the difficulty to draw a single dichotomic tree within this group. Incongruent mtDNA and Y chromosome phylogenies suggest further that genetic and chromosomal evolution are in this group partially independent processes and that the evolutionary history of the south-western European populations of the S. araneus group can only be understood if we consider secondary contacts between taxa, after their divergence (with genetic exchanges by means of hybridization and / or introgression). Using one male-inherited, one female inherited and eight biparentally inherited markers, we investigate the population genetic structure of the Valais shrew (Sorex antinorii). Overall there results suggest that two already well-differentiated genetic lineages colonized the Swiss Alps after the last glacial period and came into contact in the Rhône Valley. After the Valais shrew (Sorex antinorii) reached the Swiss Alps, it came into contact with the common shrew (Sorex araneus). When two species come into contact and hybridize, endogenous counter-selection of hybrids is usually first expressed as a reduced fertility or viability in hybrids of the heterogametic sex, a mechanism know as Haldane's rule (Haldane 1922). We first evaluated the extent of introgression for Y chromosome, mtDNA and autosomal markers in a hybrid zone between S. antinoriii and S. araneus. The overall level of genetic and karyotypic differentiation between the two species must be strong .enough to allow the detection asymmetric introgression. Secondly, we compared the levels of gene flow between chromosome common to both species and chromosome differently rearranged in each of them. We detected a significantly stronger genetic structure in rearranged chromosomes. Over a 10-year period, we even observed a decrease of genetic structure for common chromosomes. These results strongly support the role of chromosomal rearrangements in the reproductive barrier between S. araneus and S. anfinorii. Overall, this thesis underlines the need to use different inherited (paternally, maternally and / or biparentally) and chromosomally located (on common vs. on rearranged chromosomes) markers to obtain more accurate pictures of genetic relationships between populations or species. RÉSUMÉ: Les musaraignes du groupe Sorex araneus sont morphologiquement très proches, mais ont connu une spectaculaire évolution chromosomique. Prises dans leur ensemble, les musaraignes de ce groupe présentent tous les nivaux possibles de différenciation génétique et chromosomique. Dans le sud-ouest de l'Europe, quatre espèces appartenant à ce groupe sont présentes : S. antinorii, S. araneus, S. coronatus et S. granarius. Celles-ci diffèrent essentiellement par leur caryotype dont la variabilité est principalement due à des fusions Robertsoniennes. De plus, plusieurs races chromosomiques appartenant à S. araneus sont aussi présentes dans la même région (i.e. les races Bretolet, Carlit, Cordon, Jura et Vaud). L'objectif de cette thèse était d'examiner les relations génétiques entre populations, races et/ou espèces du groupe S. araneus, en utilisant particulièrement des marqueurs liés aux sexes (ADN mitochondrial et Chromosome Y). Nous avons dans un premier temps retracé l'histoire évolutive des musaraignes de ce groupe dans le sud-ouest de l'Europe. Les résultats dé ces analyses confirment qu'il est difficile de tracer un simple arbre dichotomique au sein de ce groupe. Les arbres phylogénétiques obtenus sur l'ADN mitochondrial et le chromosome Y sont incongruents et suggèrent de plus que l'évolution génétique et chromosomique sont des processus indépendants. L'histoire évolutive -des populations de ce groupe ne peut. être comprise qu'en considérant des contacts secondaires entre taxa postérieure à leur divergence et induisant des échanges génétiques par hybridation et/ou introgression. Par la suite, nous avons examiné la structure génétique des populations de la musaraigne du Valais, S. antinorii, en utilisant un marqueur transmis par les mâles, un marqueur transmis par les femelles et huit marqueurs transmis par les 2 sexes. Nos résultats suggèrent que deux lignées génétiquement bien différenciées aient colonisé les Alpes Suisses, après les dernières glaciations et entrent en contact dans là Vallée du Rhône. Après avoir franchi les Alpes Suisses, la musaraigne du Valais est entrée en contact avec là musaraigne commune (S. araneus). Lorsque deux espèces entrent en contact et s'hybrident, la sélection contre les hybrides implique habituellement une baisse de fertilité ou de viabilité des hybrides du sexe hétérogamétique (i.e. les mâles XY chez les mammifères). Ce mécanisme est connu sous le nom de règle de Haldane (Haldane 1922) et implique une plus forte structuration génétique de marqueurs males - spécifiques que des marqueurs femelles spécifiques. Nous avons donc évalué le degré d'introgression des marqueurs situés sur le chromosome Y, sur l'ADN mitochondrial et sur des autosomes dans une zone hybride entre S. araneus et S. antinorii. Le niveau de différenciation chromosomique et génétique entre les 2 espèces doit être suffisamment fort pour ne pas permettre la détection d'une introgression asymétrique entre les sexes. Dans un second temps, nous avons comparé les niveaux de flux de gênes mesurés à l'échelle du chromosome, pour des chromosomes communs aux deux espèces et pour des chromosomes différemment arrangées dans chacune des deux espèces. Nous avons détecté une structure génétique significativement plus forte sur les chromosomes réarrangés et comme la zone hybride a été étudiée à dix années d'intervalle, nous observons même une diminution de la structure génétique pour les chromosomes communs au cours du temps.. Ces résultats soutiennent fortement l'hypothèse d'un rôle des réarrangements chromosomiques dans l'établissement d'une barrière reproductive entre S. araneus et S. antinorii. Ainsi cette thèse souligne l'utilité d'utiliser des marqueurs génétiques avec différents modes de transmission. (par les mâles, par les femelles et/ou par les 2 sexes) ou localisés au niveau du chromosome (chromosomes communs vs chromosomes réarrangés) afin d'obtenir une image plus juste ou du moins plus complète des relations génétiques entre populations ou espèces.

Molecular phylogenetics of soricid shrews (Mammalia) based on mitochondrial cytochrome b gene sequences: with special reference to the Soricinae

Molecular phylogeny of soricid shrews (Soricidae, Eulipotyphla, Mammalia) based on 1140 bp mitochondrial cytochrome b gene (cytb) sequences was inferred by the maximum likelihood (ML) method. All 13 genera of extant Soricinae and two genera of Crocidurinae were included in the analyses. Anourosorex was phylogenetically distant from the main groupings within Soricinae and Crocidurinae in the ML tree. Thus, it could not be determined to which subfamily Anourosorex should be assigned: Soricinae, Crocidurinae or a new subfamily. Soricinae (excluding Anourosorex) should be divided into four tribes: Neomyini, Notiosoricini, Soricini and Blarinini. However, monophyly of Blarinini was not robust in the present data set. Also, branching orders among tribes of Soricinae and those among genera of Neomyini could not be determined because of insufficient phylogenetic information of the cytb sequences. For water shrews of Neomyini (Chimarrogale, Nectogale and Neomys), monophyly of Neomys and the Chimarrogale-Nectogale group could not be verified, which implies the possibility of multiple origins for the semi-aquatic mode of living among taxa within Neomyini. Episoriculus may contain several separate genera. Blarinella was included in Blarinini not Soricini, based on the cytb sequences, but the confidence level was rather low; hence more phylogenetic information is needed to determine its phylogenetic position. Furthermore, some specific problems of taxonomy of soricid shrews were clarified, for example phylogeny of local populations of Notiosorex crawfordi, Chimarrogale himalayica and Crocidura attenuata.

De Novo Assembly And Transcriptome Analysis Of The Rubber Tree (hevea Brasiliensis) And Snp Markers Development For Rubber Biosynthesis Pathways.

Hevea brasiliensis (Willd. Ex Adr. Juss.) Muell.-Arg. is the primary source of natural rubber that is native to the Amazon rainforest. The singular properties of natural rubber make it superior to and competitive with synthetic rubber for use in several applications. Here, we performed RNA sequencing (RNA-seq) of H. brasiliensis bark on the Illumina GAIIx platform, which generated 179,326,804 raw reads on the Illumina GAIIx platform. A total of 50,384 contigs that were over 400 bp in size were obtained and subjected to further analyses. A similarity search against the non-redundant (nr) protein database returned 32,018 (63%) positive BLASTx hits. The transcriptome analysis was annotated using the clusters of orthologous groups (COG), gene ontology (GO), Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), and Pfam databases. A search for putative molecular marker was performed to identify simple sequence repeats (SSRs) and single nucleotide polymorphisms (SNPs). In total, 17,927 SSRs and 404,114 SNPs were detected. Finally, we selected sequences that were identified as belonging to the mevalonate (MVA) and 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP) pathways, which are involved in rubber biosynthesis, to validate the SNP markers. A total of 78 SNPs were validated in 36 genotypes of H. brasiliensis. This new dataset represents a powerful information source for rubber tree bark genes and will be an important tool for the development of microsatellites and SNP markers for use in future genetic analyses such as genetic linkage mapping, quantitative trait loci identification, investigations of linkage disequilibrium and marker-assisted selection.

Leaf-, Panel- And Latex-expressed Sequenced Tags From The Rubber Tree (hevea Brasiliensis) Under Cold-stressed And Suboptimal Growing Conditions: The Development Of Gene-targeted Functional Markers For Stress Response.

Hevea brasiliensis is a native species of the Amazon Basin of South America and the primary source of natural rubber worldwide. Due to the occurrence of South American Leaf Blight disease in this area, rubber plantations have been extended to suboptimal regions. Rubber tree breeding is time-consuming and expensive, but molecular markers can serve as a tool for early evaluation, thus reducing time and costs. In this work, we constructed six different cDNA libraries with the aim of developing gene-targeted molecular markers for the rubber tree. A total of 8,263 reads were assembled, generating 5,025 unigenes that were analyzed; 912 expressed sequence tags (ESTs) represented new transcripts, and two sequences were highly up-regulated by cold stress. These unigenes were scanned for microsatellite (SSR) regions and single nucleotide polymorphisms (SNPs). In total, 169 novel EST-SSR markers were developed; 138 loci were polymorphic in the rubber tree, and 98 % presented transferability to six other Hevea species. Locus duplication was observed in H. brasiliensis and other species. Additionally, 43 SNP markers in 13 sequences that showed similarity to proteins involved in stress response, latex biosynthesis and developmental processes were characterized. cDNA libraries are a rich source of SSR and SNP markers and enable the identification of new transcripts. The new markers developed here will be a valuable resource for linkage mapping, QTL identification and other studies in the rubber tree and can also be used to evaluate the genetic variability of other Hevea species, which are valuable assets in rubber tree breeding.

Environmental Controls In The Water Use Patterns Of A Tropical Cloud Forest Tree Species, Drimys Brasiliensis (winteraceae).

Trees from tropical montane cloud forest (TMCF) display very dynamic patterns of water use. They are capable of downwards water transport towards the soil during leaf-wetting events, likely a consequence of foliar water uptake (FWU), as well as high rates of night-time transpiration (Enight) during drier nights. These two processes might represent important sources of water losses and gains to the plant, but little is known about the environmental factors controlling these water fluxes. We evaluated how contrasting atmospheric and soil water conditions control diurnal, nocturnal and seasonal dynamics of sap flow in Drimys brasiliensis (Miers), a common Neotropical cloud forest species. We monitored the seasonal variation of soil water content, micrometeorological conditions and sap flow of D. brasiliensis trees in the field during wet and dry seasons. We also conducted a greenhouse experiment exposing D. brasiliensis saplings under contrasting soil water conditions to deuterium-labelled fog water. We found that during the night D. brasiliensis possesses heightened stomatal sensitivity to soil drought and vapour pressure deficit, which reduces night-time water loss. Leaf-wetting events had a strong suppressive effect on tree transpiration (E). Foliar water uptake increased in magnitude with drier soil and during longer leaf-wetting events. The difference between diurnal and nocturnal stomatal behaviour in D. brasiliensis could be attributed to an optimization of carbon gain when leaves are dry, as well as minimization of nocturnal water loss. The leaf-wetting events on the other hand seem important to D. brasiliensis water balance, especially during soil droughts, both by suppressing tree transpiration (E) and as a small additional water supply through FWU. Our results suggest that decreases in leaf-wetting events in TMCF might increase D. brasiliensis water loss and decrease its water gains, which could compromise its ecophysiological performance and survival during dry periods.

Tree structure and richness in an Atlantic Forest fragment: distance from anthropogenic and natural edges

Approximately 7.2% of the Atlantic rainforest remains in Brazil, with only 16% of this forest remaining in the State of Rio de Janeiro, all of it distributed in fragments. This forest fragmentation can produce biotic and abiotic differences between edges and the fragment interior. In this study, we compared the structure and richness of tree communities in three habitats - an anthropogenic edge (AE), a natural edge (NE) and the fragment interior (FI) - of a fragment of Atlantic forest in the State of Rio de Janeiro, Brazil (22°50'S and 42°28'W). One thousand and seventy-six trees with a diameter at breast height > 4.8 cm, belonging to 132 morphospecies and 39 families, were sampled in a total study area of 0.75 ha. NE had the greatest basal area and the trees in this habitat had the greatest diameter:height allometric coefficient, whereas AE had a lower richness and greater variation in the height of the first tree branch. Tree density, diameter, height and the proportion of standing dead trees did not differ among the habitats. There was marked heterogeneity among replicates within each habitat. These results indicate that the forest interior and the fragment edges (natural or anthropogenic) do not differ markedly considering the studied parameters. Other factors, such as the age from the edge, type of matrix and proximity of gaps, may play a more important role in plant community structure than the proximity from edges.

Mixed rain forest in southeastern Brazil: tree species regeneration and floristic relationships in a remaining stretch of forest near the city of Itaberá, Brazil

The aim of this work was to evaluate the floristic composition, richness, and diversity of the upper and lower strata of a stretch of mixed rain forest near the city of Itaberá, in southeastern Brazil. We also investigated the differences between this conservation area and other stretches of mixed rain forest in southern and southeastern Brazil, as well as other nearby forest formations, in terms of their floristic relationships. For our survey of the upper stratum (diameter at breast height [DBH] > 15 cm), we established 50 permanent plots of 10 × 20 m. Within each of those plots, we designated five, randomly located, 1 × 1 m subplots, in order to survey the lower stratum (total height > 30 cm and DBH < 15 cm). In the upper stratum, we sampled 1429 trees and shrubs, belonging to 134 species, 93 genera, and 47 families. In the lower stratum, we sampled 758 trees and shrubs, belonging to 93 species, 66 genera, and 39 families. In our floristic and phytosociological surveys, we recorded 177 species, belonging to 106 genera and 52 families. The Shannon Diversity Index was 4.12 and 3.5 for the upper and lower strata, respectively. Cluster analysis indicated that nearby forest formations had the strongest floristic influence on the study area, which was therefore distinct from other mixed rain forests in southern Brazil and in the Serra da Mantiqueira mountain range.

Two mistletoes are too many?: Interspecific occurrence of mistletoes on the same host tree

Mistletoe can have a major impact on the fitness of the host plant. If there is more than one species of mistletoe on the same host tree, the overall impact might be amplified. We report the occurrence of more than one species of mistletoe on the same host tree. Although it is not a rule in the field, to our knowledge, there have been no studies of this topic. In most cases, two species of mistletoe were recorded on the same host tree, although we recorded three species of mistletoe on one occasion. This demonstrates that different species of mistletoe can be compatible with the same host species. Therefore, compatibility (structural and physiological) might be an important factor for the occurrence of mistletoe. Recent studies have shown that if the mistletoe does not recognize the host species, the deposited seeds will germinate but the haustorium will not penetrate the host branch. This is probably the primary mechanism in the establishment of more than one species of mistletoe on the same host, which can trigger a cascade of harmful effects for the host species.

Reserve carbohydrates and lipids from the seeds of four tropical tree species with different sensitivity to desiccation

Considering the importance of water content for the conservation and storage of seeds, and the involvement of soluble carbohydrates and lipids for embryo development, a comparative study was carried out among the seeds of Inga vera (ingá), Eugenia uniflora (pitanga), both classified as recalcitrant, and Caesalpinia echinata (brazilwood) and Erythrina speciosa (mulungu), considered as orthodox seeds. Low concentrations of cyclitols (0.3-0.5%), raffinose family oligosaccharides (ca. 0.05%) and unsaturated fatty acids (0-19%) were found in the seeds of ingá and pitanga, while larger amounts of cyclitols (2-3%) and raffinose (4.6-13%) were found in brazilwood and mulungu, respectively. These results, in addition to higher proportions of unsaturated fatty acids (53-71%) in orthodox seeds, suggested that sugars and lipids played important role in water movement, protecting the embryo cell membranes against injuries during dehydration.

Karyotypic analyses and morphological comments on the endemic and endangered Brazilian painted tree rat Callistomys pictus (Rodentia, Echimyidae)

The genus Callistomys belongs to the rodent family Echimyidae, subfamily Echimyinae, and its only living representative is Callistomys pictus, a rare and vulnerable endemic species of the state of Bahia, Brazil. Callistomys has been previously classified as Nelomys, Loncheres, Isothrix and Echimys. In this paper we present the karyotype of Callistomys pictus, including CBG and GTG-banding patterns and silver staining of the nucleolus organizer regions (Ag-NORs). Comments on Callistomys pictus morphological traits and a compilation of Echimyinae chromosomal data are also included. Our analyses revealed that Callistomys can be recognized both by its distintinctive morphology and by its karyotype.