Combining deep learning and X-ray imaging technology to assess tomato seed quality

Traditional germination tests which assess seed quality are costly and time-consuming, mainly when performed on a large scale. In this study, we assessed the efficiency of X-ray imaging analyses in predicting the physiological quality of tomato seeds. A convolutional neural network (CNN) called mask region convolutional neural network (MaskRCNN) was also tested for its precision in adequately classifying tomato seeds into four seed quality categories. For this purpose, X-ray images were taken of seeds of 49 tomato genotypes (46 Solanum pennellii introgression lines) from two different growing seasons. Four replicates of 25 seeds for each genotype were analyzed. These seeds were further assessed for germination and seedling vigor-related traits in two independent trials. Correlation analysis revealed significant linear association between germination and image-based variables. Most genotypes differed in terms of germination and seed development performance considering the two independent trials, except LA 4046, LA 4043, and LA4047, which showed similar behavior. Our findings point out that seeds with low opacity and percentage of damaged seed tissue and high values for living tissue opacity have greater physiological quality. In short, our work confirms the reliability of X-ray imaging and deep learning methodologies in predicting the physiological quality of tomato seeds.

Artificial neural networks for the management of poultry industry: a simulation based on the broiler production chain / Redes neurais artificiais para o gerenciamento da indústria avícola: uma simulação baseada na cadeia de produção de frangos de corte

The aim of this study was to predict production indicators and to determine their potential economic impact on a poultry integration system using artificial neural networks (ANN) models. Forty zootechnical and production parameters from broiler breeder farms, one hatchery, broiler production flocks, and one slaughterhouse were selected as variables. The ANN models were established for four output variables: "saleable hatching", "weight at the end of week 5," "partial condemnation," and "total condemnation" and were analyzed in relation to the coefficient of multiple determination (R2), correlation coefficient (R), mean error (E), mean squared error (MSE), and root mean square error (RMSE). The production scenarios were simulated and the economic impacts were estimated. The ANN models were suitable for simulating production scenarios after validation. For "saleable hatching", incubator and egg storage period are likely to increase the financial gains. For "weight at the end of the week 5" the lineage (A) is important to increase revenues. However, broiler weight at the end of the first week may not have a significant influence. Flock sex (female) may influence the "partial condemnation" rates, while chick weight at first day may not. For "total condemnation", flock sex and type of chick may not influence condemnation rates, but mortality rates and broiler weight may have a significant impact.

O objetivo deste trabalho foi predizer os indicadores de produção e determinar o seu potencial impacto econômico em um sistema de integração utilizando as redes neurais artificiais (RNA). Quarenta parâmetros zootécnicos e de produção de granjas de matrizes e de frango de corte, um incubatório e um abatedouro foram selecionados como variáveis. Os modelos de RNA foram estabelecidos para quatro variáveis de saída ("eclosão vendável", "peso ao final da quinta semana", "condenações parciais" e "condenações totais") e foram analisados em relação ao coeficiente de determinação múltipla (R2), coeficiente de correlação (R), erro médio (E), erro quadrático médio (EQM) e raiz do erro quadrático médio (REQM). Os cenários produtivos foram simulados e os impactos foram estimados. Os modelos de RNA gerados foram adequados para simular diferentes cenários produtivos após o treinamento. Para "eclosão vendável", o modelo de incubadora e o período de incubação aumentaram os ganhos financeiros. Para "peso ao final da quinta semana", a linhagem também demonstrou influencia no retorno financeiro, o que não aconteceu com o peso ao final da primeira semana. O sexo do lote possui influência nas taxas de "condenação parcial", ao contrário do peso do frango no primeiro dia. As taxas de mortalidade e o peso do frango apresentaram influência na "condenação total", mas o sexo do lote e o tipo de pinto não tiverem influência.

Backyards: typology and contribution to food security in Mexico / Quintais: tipologia e contribuição para a segurança alimentar no México

Backyards are family settings adjacent to the house, characterized mainly by being small-scale and diversified productive spaces. The research typologically characterized the backyards and their contribution to family food security in La Concordia municipality, Chiapas, Mexico. The research was descriptive and mixed, quantitative, and qualitative, and semi-structured interviews were applied to 130 families. For the typification, 21 variables were used, and the statistical techniques of Factorial Analysis and Clusters were applied. The cases studied were classified, according to the relevance of their production and contribution to food security, into two general groups: a) a group of backyards that is more productive and contributes to food security, which in turn includes three subtypes of backyards that differ from each other by their profile towards vegetable or poultry production for subsistence, and/or pigs as a form of savings; b) a group of less productive backyards in which other management strategies for food security are assumed and differ from each other by the level of expulsion of labor force and types of families, nuclear or extended. Poultry and plant species for multiple uses was the most frequently characteristic, regardless of the type of backyard.

Os quintais são ambientes familiares adjacentes à casa, caracterizados principalmente por serem espaços produtivos de pequena escala e diversificados. A pesquisa teve como objetivo caracterizar tipologicamente os quintais e sua contribuição para a segurança alimentar familiar no município de La Concordia, Chiapas, México. A pesquisa foi descritiva e mista, quantitativa e qualitativa, na qual foram aplicadas entrevistas semiestruturadas a 130 famílias. Para a tipificação foram utilizadas 21 variáveis e aplicadas as técnicas estatísticas de Análise Fatorial e Clusters. Os casos estudados foram classificados, de acordo com a relevância de sua produção e contribuição para a segurança alimentar, em dois grupos gerais: a) um grupo de quintais mais produtivos e que contribuem para a segurança alimentar, que por sua vez inclui três subtipos de quintais que diferem entre si pelo seu perfil para a produção de hortaliças ou aves para subsistência, e/ou suínos como forma de poupança; b) conjunto de quintais menos produtivos em que se assumem outras estratégias de gestão da segurança alimentar e diferem entre si pelo nível de expulsão de mão de obra e tipos de famílias, nucleares ou extensas. Aves e espécies vegetais de uso múltiplo foi a característica mais encontrada, independente do tipo de quintal.

Population level genetic divergence and phylogenetic placement of Mexican shortfin mollies (Mollienesia: Poecilia: Poeciliidae)

Mexico is a megadiverse region with a complex geological history, but it remains unclear to what extent the distribution of freshwater fish has been influenced by geographic barriers. This study examines the population level genetic divergence and phylogenetic relationships of species in the shortfin group of the subgenus Mollienesia (genus Poecilia), a group of live-bearing fishes that are widely distributed across Mexico, with sampling at a small geographic scale. Samples from over 50 locations were analyzed for six species by using phylogenetic and haplotype network approaches to assess genetic diversity across geographic ranges and to refine the distributions of species in this group. The results indicate that Mexican species have diversified following multiple, independent invasions from Middle America. Two species found north of the Trans-Mexican Volcanic Belt (TMVB) and one transversal species exhibited weak phylogenetic structure, likely due to the lack of physiographic barriers, recent colonization, and high dispersal rates among regions. In contrast, three species found south of the TMVB exhibited strong phylogenetic structure, reflecting a longer presence in the area and multiple physiographic barriers that isolated populations. This study identified mechanisms driving divergence and speciation, expanded the known range of several species, and resolved taxonomic uncertainties of populations.(AU)

México es una región megadiversa con una historia geológica compleja, pero se desconoce el nivel de influencia de las barreras geográficas sobre las distribuciones de los peces dulceacuícolas. Este estudio examina las relaciones filogenéticas, a escala geográfica pequeña, de las especies del grupo de aletas cortas del subgénero Mollienesia (género Poecilia), un grupo de peces vivíparos ampliamente distribuidos en México. Se analizaron muestras de seis especies en más de 50 localidades, utilizando métodos filogenéticos y de redes de haplotipos, para evaluar la diversidad genética y precisar las distribuciones de especies en este grupo. Los resultados indican que las especies mexicanas se han diversificado a partir de múltiples invasiones independientes desde Mesoamérica. Se detectó estructura filogenética débil en dos especies distribuidas al norte del Eje Neovolcánico y una especie que atraviesa el Eje Neovolcánico, posiblemente debido a la ausencia de barreras fisiográficas, colonización reciente y altas tasas de dispersión entre regiones. En contraste, se detectaron niveles altos de estructura filogenética en tres especies distribuidas del Eje Neovolcánico, lo que refleja una presencia más prolongada en el área y la existencia de múltiples barreras fisiográficas que aislaron a las poblaciones. Este estudio identificó mecanismos que promueven la divergencia y la especiación, expandió el rango conocido de varias especies y resolvió incertidumbres taxonómicas de algunas poblaciones.(AU)

Detection of coffee fruits on tree branches using computer vision

Coffee farmers do not have efficient tools to have sufficient and reliable information on the maturation stage of coffee fruits before harvest. In this study, we propose a computer vision system to detect and classify the Coffea arabica (L.) on tree branches in three classes: unripe (green), ripe (cherry), and overripe (dry). Based on deep learning algorithms, the computer vision model YOLO (You Only Look Once), was trained on 387 images taken from coffee branches using a smartphone. The YOLOv3 and YOLOv4, and their smaller versions (tiny), were assessed for fruit detection. The YOLOv4 and YOLOv4-tiny showed better performance when compared to YOLOv3, especially when smaller network sizes are considered. The mean average precision (mAP) for a network size of 800 × 800 pixels was equal to 81 %, 79 %, 78 %, and 77 % for YOLOv4, YOLOv4-tiny, YOLOv3, and YOLOv3-tiny, respectively. Despite the similar performance, the YOLOv4 feature extractor was more robust when images had greater object densities and for the detection of unripe fruits, which are generally more difficult to detect due to the color similarity to leaves in the background, partial occlusion by leaves and fruits, and lighting effects. This study shows the potential of computer vision systems based on deep learning to guide the decision-making of coffee farmers in more objective ways.

Description and phylogenetic position of a new species of Rhyacoglanis (Siluriformes: Pseudopimelodidae) from the Jamanxim River basin

In this study, a new species of Rhyacoglanis is described from the Jamanxim River basin, Tapajós River basin. The new species differs from congeners based on the combination of the following diagnostic characters: two oblique dark bands formed by an agglomerate of melanophores on the predorsal region; dorsal confluence between the dark subdorsal and subadipose bands in large juveniles and adults; ventral confluence between the dark subadipose and caudal peduncle bands; body without conspicuous dark brown spots; complete dark band on caudal peduncle; body with three dark bands; a thin dark caudal-fin band; pectoral-fin spine with anterior serrae distributed along the entire margin; the posterior tip of the post-cleithral process reaching vertical through the base of the dorsal-fin spine; and hypural 5 free of hypural 3 and 4 and pointed caudal-fin lobes. Additionally, our molecular phylogenetic results using ultraconserved elements (UCEs) corroborate the new species as Rhyacoglanis and sister to an undescribed species of Rhyacoglanis from the Xingu River basin. Moreover, as pointed out in previous studies, we confirm Cruciglanis as a sister group to Pseudopimelodus plus Rhyacoglanis.(AU)

Neste estudo, uma nova espécie de Rhyacoglanis é descrita para a bacia do rio Jamanxim, bacia do rio Tapajós. A nova espécie difere de congêneres com base na combinação dos seguintes caracteres diagnósticos: duas faixas escuras oblíquas formadas por um aglomerado de melanóforos na região predorsal, confluência dorsal entre as faixas subdorsais escuras e subadiposas em adultos grandes, confluência ventral entre as faixas subadiposas escuras e do pedúnculo caudal em adultos grandes, corpo sem manchas escuras proeminentes de cor marrom, faixa escura completa no pedúnculo caudal, corpo com três faixas escuras e uma fina faixa escura na nadadeira caudal, espinho da nadadeira peitoral com serrilhas anteriores distribuídas ao longo de toda a margem, extremidade posterior do processo pós-cleitral atingindo verticalmente a base do espinho da nadadeira dorsal, hipural 5 livre dos hipurais 3 e 4 e lobos da nadadeira caudal pontiagudos. Adicionalmente, nossos resultados filogenéticos moleculares utilizando elementos ultraconservados (UCEs) corroboram a nova espécie como Rhyacoglanis é irmã de uma espécie não descrita de Rhyacoglanis da bacia do rio Xingu. Além disso, como apontado em estudos anteriores, confirmamos que Cruciglanis é um grupo irmão de Pseudopimelodus mais Rhyacoglanis.(AU)

The influence of primer choice on archaeal phylogenetic analyses based on 16S rRNA gene PCR / A influência da escolha de iniciadores na filogenia de Archaea em ensaios de PCR para o gene rRNA 16S

Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.

A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu sub sequentesequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).

Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): an Invasive species in Central Punjab Pakistan / Molecular Phylogenetics of Physa acuta (Pulmonata: Basommatophora): uma espécie invasora no centro de Punjab, Paquistão

Abstract Physids belong to Class Gastropoda; belong to Phylum Mollusca and being bioindicators, intermediate hosts of parasites and pests hold a key position in the ecosystem. There are three species of Genus Physa i.e. P. fontinalis, Physa acuta and P. gyrina water bodies of Central Punjab and were characterized on the basis of molecular markers High level of genetic diversity was revealed by polymorphic RAPD, however SSR markers were not amplified. The multivariate analysis revealed polymorphism ranging from 9.09 percent to 50 percent among the three Physid species. Total number of 79 loci were observed for the three species under study and 24 loci were observed to be polymorphic. These RAPD fragment(s) can be developed into co dominant markers (SCAR) by cloning and can be further sequenced for the development of the Physa species specific markers to identify the introduced and native species in Pakistan.

Resumo Os físidos pertencem à classe Gastropoda; pertencem ao filo Mollusca e, sendo bioindicadores, hospedeiros intermediários de parasitas e pragas, ocupam uma posição-chave no ecossistema. Existem três espécies do gênero Physa, ou seja, P. fontinalis, Physa acuta e P. gyrina em corpos d'água do Punjab Central e foram caracterizadas com base em marcadores moleculares. Alto nível de diversidade genética foi revelado por RAPD polimórfico, no entanto os marcadores SSR não foram amplificados. A análise multivariada revelou polimorfismo variando de 9,09% a 50% entre as três espécies de Physid. Um número total de 79 loci foi observado para as três espécies em estudo e 24 loci foram observados como polimórficos. Esses fragmentos RAPD podem ser desenvolvidos em marcadores codominantes (SCAR) por clonagem e podem ser posteriormente sequenciados para o desenvolvimento de marcadores específicos da espécie Physa para identificar as espécies introduzidas e nativas no Paquistão.

Behavioral repertoire of the Brazilian spiny-rats, Trinomys setosus and Clyomys laticeps: different levels of sociality / Repertório comportamental dos ratos-espinhos brasileiros, Trinomys setosus e Clyomys laticeps: diferentes níveis de socialidade

Abstract Behavior is a useful trait for comparative studies that provide the comprehension of phylogenetic relationships among species. Here, we present a description of two spiny-rats species' behavioral repertoire, Clyomys laticeps and Trinomys setosus (Rodentia: Echimyidae). The affiliative and agonistic behavioral patterns were sampled during a three-year study of captive populations of wild animals. Observational data were collected in two phases under different arrangements of individuals in groups. We also compare the behavioral traits of T. setosus and C. laticeps with the known behavioral patterns of Trinomys yonenagae. We add categories to the previous descriptions of T. setosus and a standard ethogram for C. laticeps. Trinomys setosus showed a visual and vocal display we called foot-trembling, which was not described in this form and function for other species studied until now. We discuss the differences in their sociality levels and similarities and differences among behavior patterns and repertoires.

Resumo O comportamento é uma característica útil para estudos comparativos que fornecem a compreensão das relações filogenéticas entre as espécies. Apresentamos aqui uma descrição do repertório comportamental de duas espécies de ratos-de-espinho Clyomys laticeps and Trinomys setosus (Rodentia: Echimyidae). Os padrões comportamentais afiliativos e agonísticos foram amostrados durante um estudo de três anos em populações de animais silvestres em cativeiro. Os dados foram coletados em duas fases sob diferentes arranjos de indivíduos em grupos sociais. Comparamos as características comportamentais de T. setosus e C. laticeps com as da espécie mais conhecida, T. yonenagae. Adicionamos categorias às descrições anteriores de T. setosus, e um etograma padrão para C. laticeps. Trinomys setosus mostrou uma exibição visual e vocal que chamamos de saltitar, que não foi descrito nesta forma e função para outras espécies do gênero estudado até agora. Discutimos diferenças nos níveis de socialidade e similaridades e diferenças entre os padrões comportamentais e repertórios.

Mycoviruses infecting Colletotrichum spp: A comprehensive review / Micoviroses em Colletotrichum spp: uma revisão abrangente

Abstract Colletotrichum is one of the most economically important fungal genera, which affects a wide range of hosts, specifically tropical and subtropical crops. Thus far, there have been several records of mycovirus infection in Colletotrichum spp., primarily by viruses of the Partitiviridae family. There have also been records of infections by mycoviruses of the Chrysoviridae family. Mycoviruses are (+)ssRNA and dsRNA genome viruses, which may or may not be enveloped. To date, no mycovirus with a DNA genome has been isolated from Colletotrichum spp. Typically, mycoviruses cause latent infections, although hypo- and hypervirulence have also been reported in Colletotrichum spp. In addition to its effects on pathogenic behavior, mycovirus infection can lead to important physiological changes, such as altered morphological characteristics, reduced vegetative growth, and suppressed conidia production. Therefore, research on mycoviruses infecting phytopathogenic fungi can help develop alternative methods to chemical control, which can cause irreversible damage to humans and the environment. From an agricultural perspective, mycoviruses can contribute to sustainable agriculture as biological control agents via changes in fungal physiology, ultimately resulting in the total loss of or reduction in the virulence of these pathogens.

Resumo Colletotrichum é um dos gêneros fúngicos mais importantes economicamente, afetando uma ampla gama de hospedeiros, especialmente em cultivos tropicais e subtropicais. Atualmente já existem diversos registros de infecção por micovírus em Colletotrichum spp., sendo a maioria dos já identificados classificados na família Partitiviridae. Ocorrem registros também de micovírus pertencentes à família Chrysoviridae. Compreendem vírus de genoma de (+)ssRNA e dsRNA que podem ser ou não envelopados. Ainda não foram identificados micovírus com genoma de DNA isolados de Colletotrichum. A infecção por micovírus pode ocorrer de forma latente, mas já foi observado em Colletotrichum spp. o fenômeno de hipo e hipervirulência. Além de influenciar no comportamento patogênico, a infecção pode causar mudanças fisiológicas importantes como alterações das características morfológicas, redução do crescimento vegetativo e redução na produção de conídios. O estudo com micovírus em fungos fitopatogênicos traz uma alternativa ao controle químico que é um método capaz de causar danos irreversíveis ao homem e o meio ambiente. Sob a perspectiva agrícola, os micovírus podem contribuir para agricultura sustentável como agentes de controle biológico. Isso porque obsevam-se mudanças importantes na fisiologia fúngica resultando na perda total ou redução da virulência desses patógenos.

Cross-genera amplification and identification of Colpodella sp. with Cryptosporidium primers in fecal samples of zoo felids from northeast China / Amplificação cruzada de gêneros e identificação de Colpodella sp. com iniciadores de Cryptosporidium em amostras fecais de zoofilia do nordeste da China

Abstract The protozoans include many intracellular human pathogens. Accurate detection of these pathogens is necessary to treat the diseases. In clinical epidemiology, molecular identification of protozoan is considered a more reliable and rapid method for identification than microscopy. Among these protozoans, Cryptosporidium considered being one of the important water-borne zoonotic pathogens and a major cause of a diarrheal disease named cryptosporidiosis in humans, domestic animals, and wild animals. This study was aimed to identify Cryptosporidium in zoo felids (N= 56) belonging to different zoo of China, but accidentlly Colpodella was encountered in the zoo felids sample and phylogenetic data confirmed this unexpected amplification from fecal samples using two-step nested-PCR. Phylogenetic analysis revealed the fact about the specific primers used previously by many researchers and cross-genera amplification. We came to know that genetically sequenced amplicon gives more accurate identification of species. This study suggests more investigation on Colpodella which has been neglected previously but gains the attention of researchers after identified from humans and animals and has been known to correlate with neurological symptoms in patients.

Resumo Os protozoários incluem muitos patógenos humanos intracelulares. A detecção acurada desses patógenos é necessária para tratar as doenças. Na epidemiologia clínica, a identificação molecular de protozoários é considerada o método de identificação mais confiável e rápido do que a microscopia. Entre esses protozoários, o Cryptosporidium é considerado um dos importantes patógenos zoonóticos transmitidos pela água e uma das principais causas de uma doença diarreica denominada criptosporidiose em humanos, animais domésticos e selvagens. Este estudo teve como objetivo identificar Cryptosporidium em zoofelídeos (N = 56) pertencentes a diferentes zoológicos da China, mas acidentalmente Colpodella foi encontrada na amostra de zoofelídeos e os dados filogenéticos confirmaram essa amplificação inesperada de amostras fecais usando nested-PCR em duas etapas. A análise filogenética revelou o fato sobre os primers específicos usados ​​anteriormente por muitos pesquisadores e a amplificação entre gêneros. Ficamos sabendo que o amplicon sequenciado geneticamente fornece uma identificação mais acurada das espécies. Este estudo sugere mais investigação sobre Colpodella, que foi negligenciada anteriormente, mas ganha a atenção dos pesquisadores depois de identificada em humanos e animais e é conhecida por se correlacionar com sintomas neurológicos em pacientes.

Identification by molecular techniques of halophilic bacteria producing important enzymes from pristine area in Campeche, Mexico / Identificação por técnicas moleculares de bactérias halofílicas que produzem enzimas importantes em área intocada de Campeche, México

Abstract Isla Arena is located in the coordinate 20° 70´ N - 90° 45´ W, from Campeche, Mexico. In these estuaries, the ocean mixes with fresh water, and ecosystems are concentrated where petenes and pink flamingos proliferate. Crustaceans and mollusks abound in the sea. Despite its enormous marine wealth, there are no studies carried out on which halophilic microorganisms are present in these waters. In this work, the diversity and structure of the microbial community was investigated through a metagenomics approach and corroborated for sequencing of 16S rRNA genes. It was found that the phylum Fimicutes predominates with more than 50%, in almost the same proportion of the class Bacilli and with almost 41% of relative abundance of the order Bacillales. The sequencing results showed that one of the samples presented a high percentage of similarity (99.75%) using the Nucleotide BLAST program with a peculiar microorganism: Bacillus subtilis. This microorganism is one of the best characterized bacteria among the gram-positive ones. Our results demonstrate that B. subtilis can be an efficient source of proteases, lipases and cellulases, from halophilic microbial communities located in poorly explored areas.

Resumo Isla Arena está localizada na coordenada 20°70'N - 90°45'W, de Campeche, México. Nesses estuários, o oceano se mistura com a água doce e os ecossistemas se concentram onde proliferam petenos e flamingos rosa. Crustáceos e moluscos abundam no mar. Apesar de sua enorme riqueza marinha, não há estudos realizados sobre a presença de microrganismos halofílicos nessas águas. Neste trabalho, a diversidade e estrutura da comunidade microbiana foram investigadas através de uma abordagem metagenômica e corroboradas para o sequenciamento de genes 16S rRNA. Verificou-se que o filo Fimicutes predomina com mais de 50%, quase na mesma proporção da classe Bacilli e com quase 41% de abundância relativa da ordem Bacillales. Os resultados do sequenciamento mostraram que uma das amostras apresentou alto percentual de similaridade (99,75%) pelo programa Nucleotide BLAST com um microrganismo peculiar: Bacillus subtilis. Nossos resultados demonstram que B. subtilis pode ser uma fonte eficiente de proteases, lipases e celulases, provenientes de comunidades microbianas halofílicas localizadas em áreas pouco exploradas.

Molecular characteristics and transcriptional regulatory of spermatogenesis-related gene RFX2 in adult Banna mini-pig inbred line (BMI)

RFX2 plays critical roles in mammalian spermatogenesis and cilium maturation. Here, the testes of 12-month-old adult boars of Banna mini-pig inbred line (BMI) were subjected to whole-transcriptome sequencing. The results indicated that the average expression (raw count) of RFX2 gene in BMI testes was 16138.25, and the average expression value of the corresponding transcript ENSSSCT00000043271.2 was 123.1898. The CDS of RFX2 obtained from BMI testes was 2,817 bp (GenBank accession number: OL362242). Gene structure analysis showed that RFX2 was located on chromosome 2 of the pig genome with 19 exons. Protein structure analysis indicated that RFX2 contains 728 amino acids with two conserved domains. Phylogenetic analysis revealed that RFX2 was highly conserved with evolutionary homologies among mammalian species. Other analyses, including PPI networks, KEGG, and GO, indicated that BMI RFX2 had interactions with 43 proteins involving various functions, such as in cell cycle, spermatid development, spermatid differentiation, cilium assembly, and cilium organization, etc. Correlation analysis between these proteins and the transcriptome data implied that RFX2 was significantly associated with FOXJ1, DNAH9, TMEM138, E2F7, and ATR, and particularly showed the highest correlation with ATR, demonstrating the importance of RFX2 and ART in spermatogenesis. Functional annotation implied that RFX2 was involved in 17 GO terms, including three cellular components (CC), six molecular functions (MF), and eight biological processes (BP). The analysis of miRNA-gene targeting indicated that BMI RFX2 was mainly regulated by two miRNAs, among which four lncRNAs and five lncRNAs competitively bound ssc-miR-365-5p and ssc-miR-744 with RFX2, respectively. Further, the dual-luciferase report assay indicated that the ssc-miR-365-5p and ssc-miR-744 significantly reduced luciferase activity of RFX2 3'UTR in the 293T cells, suggesting that these two miRNAs regulated the expression of RFX2. Our results revealed the important role of RFX2 in BMI spermatogenesis, making it an intriguing candidate for follow-up studies.(AU)

Genome-sequence, annotation and phylogenetic insights of the lactic acid bacterium Limosilactobacillus fermentum strain LAB1 obtained from the dairy beverage borhani

Limosilactobacillus fermentum is a promising probiotic with several documented health benefits. LAB1 is an antagonistic L. fermentum strain isolated from borhani, a traditional South Asian beverage prepared from dairy and plant ingredients. Here, I present the genome sequence of the L. fermentum LAB1 strain, its annotation, and phylogenetic features. The 2.01 Mb genome with a G+C content of 51.9% was assembled into 221 contigs and predicted to have 1,913 protein-coding genes, 98 pseudo genes, 7 rRNAs, 60 tRNAs, and 1 CRISPR array. As much as 91.1% of the coding sequences could be assigned to known functional genes. Determination of average nucleotide identity (ANI) of the genome sequence revealed 99.37% identity to that of the type strain ATCC 14931. Its 16S rRNA gene sequence extracted from the genome sequence showed close phylogenetic association with several L. fermentum strains. The genome sequence is expected to provide useful insights with regard to the phenotypic, metabolic and beneficial aspects of this lactic acid bacterium.(AU)

The influence of primer choice on archaeal phylogenetic analyses based on 16S rRNA gene PCR / A influência da escolha de iniciadores na filogenia de Archaea em ensaios de PCR para o gene rRNA 16S

Polymerase chain reaction (PCR) assays targeting 16S rRNA genes followed by DNA sequencing are still important tools to characterize microbial communities present in environmental samples. However, despite the crescent number of deposited archaeal DNA sequences in databases, until now we do not have a clear picture of the effectiveness and specificity of the universal primers widely used to describe archaeal communities from different natural habitats. Therefore, in this study, we compared the phylogenetic profile obtained when Cerrado lake sediment DNA samples were submitted to 16S rDNA PCR employing three Archaea-specific primer sets commonly used. Our findings reveal that specificity of primers differed depending on the source of the analyzed DNA. Furthermore, archaeal communities revealed by each primer pair varied greatly, indicating that 16S rRNA gene primer choice affects the community profile obtained, with differences in both taxon detection and operational taxonomic unit (OTU) estimates.(AU)

A amplificação de genes que codificam o rRNA 16S por reação em cadeia da polimerase (PCR) e o seu sub sequentesequenciamento consistem em uma ferramenta importante na caracterização de comunidades microbianas presentes em amostras ambientais. No entanto, apesar do crescente número de sequências de DNA de Archaea depositadas em bancos de dados, a especificidade e efetividade dos iniciadores de PCR descritos como universais e amplamente utilizados na descrição desse grupo ainda não está clara. Neste estudo foram comparados os perfis filogenéticos de comunidades de arqueias obtidos a partir amostras de DNA de sedimentos lacustres do Cerrado submetidas a ensaios de PCR empregando três pares de iniciadores específicos para Archaea, comumente utilizados neste tipo de estudo. Nossos resultados indicam que as comunidades de arqueias detectadas com cada par de iniciadores apresentaram grande variação filogenética, sugerindo que a escolha de iniciadores dirigidos ao gene de rRNA 16S tem efeito significativo no perfil da comunidade descrita, com diferenças tanto em relação aos táxons detectados, como nas estimativas de unidades taxonômicas operacionais (OTU).(AU)

Phylogeny and ultrastructure of Myxobolus rangeli n. sp. (Myxozoa, Bivalvulida), a histozoic parasite in Siluriformes fish from the Amazon region / Filogenia e ultraestrutura de Myxobolus rangeli n. sp. (Myxozoa, Bivalvulida), um parasita histozóico em peixes Siluriformes da região amazônica

A new species of Myxobolus parasitizing the arterial bulb and cardiac musculature of the freshwater fish Pimelodus ornatus Kner, 1858, from the Arari river in the municipality of Cachoeira do Arari, island of Marajó, Pará, Brazil, was described. In the present study, the observed prevalence of myxozoan parasites in the heart tissue of the hosts was 20% (6/30). The myxozoans observed had mature biconvex spores, slightly rounded, an anterior end with two pyriform polar capsules and a posterior end with very evident sporoplasm, measuring 8 ± 0.2 μmin length. The spore width was 5.8 ± 0.4 μm, with a thickness of 3.4 ± 0.2μm. The length of the polar capsules was 3.6 ± 0.3 μm and the width was 1.2 ± 0.2μm, with 6 to 7 turns of the polar filament. The divergences observed, regarding the morphometric and genetic structure of SSU rDNA, in relation to other Myxobolidae already described in the literature, confirm the description of the new species Myxobolus rangeli n. sp.(AU)

Descrição de uma nova espécie de Myxobolus que parasita o bulbo arterial e a musculatura cardíaca do peixe de água doce Pimelodus ornatus Kner, 1858, do rio Arari, no município de Cachoeira do Arari, ilha de Marajó, Pará, Brasil. No presente estudo, a prevalência observada de parasitas mixozoários no tecido cardíaco dos hospedeiros foi de 20% (6/30). Os mixozoários observados apresentavam esporos maduros biconvexos, levemente arredondados, extremidade anterior com duas cápsulas polares piriformes e extremidade posterior com esporoplasma bem evidente, medindo 8 ± 0,2 μm de comprimento. A largura do esporo foi de 5,8 ± 0,4 μm, com espessura de 3,4 ± 0,2 μm. O comprimento das cápsulas polares foi de 3,6 ± 0,3 μm e a largura foi de 1,2 ± 0,2 μm, com 6 a 7 voltas do filamento polar. As divergências observadas, quanto à estrutura morfométrica e genética de SSU rDNA, em relação a outros Myxobolidae já descritos na literatura, confirmam a descrição da nova espécie Myxobolus rangeli n. sp.(AU)

Desempenho da plataforma de inovação para o desenvolvimento da cadeia láctea em nível regional na Colômbia / The performance of the innovation platform for the development of the dairy chain at the regional level in Colombia

Plataformas de inovação (PI) vêm se tornando uma lente teórica reconhecida para a análise de cadeias de valor agrícolas e agroindustriais, permitindo a interpretação de fatores amplos que complementam aspectos produtivos, como capacidades de inovaçãode atores e problemas sistêmicos. No entanto, um dos desafios importantes para as PI seria a sua aplicação na análise em diferentes escalas geográficas. O objetivo deste estudo é analisar o desempenho da plataforma de inovação PI para o desenvolvimento daatividade leiteira em nível regional, revelando restrições, desafios e oportunidades e favorecendo, de forma mais específica, a compreensão e o fortalecimento da cadeia leiteira colombiana. As informações utilizadas no estudo foram coletadas através de umapesquisa via web com os atores interessados, a qual resultou em 40 respostas. Para mapeamento prévio, foram realizadas duas entrevistas com atores-chave da região. Também foi realizada uma revisão de informações complementares, de fontes secundárias. Descobriu-se a relação institucional como um problema sistêmico limitante do desempenho de capacidades individuais, organizacionais e políticas dos atores. Por outro lado, a presençade alguns atores assim como regulações normativas limitam eventuais capacidades de projeto e consequentemente a extensão da rede. O estudo evidencia diferenças entre resultados obtidos a partir da autoavaliação das capacidades e a sua avaliação externa (por pares), o que pode implicar na legitimação de determinados arranjos institucionais e na governança exercida nas relações. Finalmente, o quadro de análise de desempenho de PI para desenvolvimento da cadeia leiteira em nível regional revela diferenças na avaliação das capacidades dos atores, assim como a existência de problemas sistémicos que limitam estas capacidades em nível individual, organizacional, de projeto, de rede e político.(AU)

Innovation platforms (IP) have become a recognized approach to analyze agricultural and agro-industrial value chains, since they allow the interpretation of broad factors that complement aspects of production, such as innovation capacities and systemic problems. However, one of the important challenges of IPis also its analysis at various geographical scales.Therefore the goal is analyze innovation platform IP for the development of dairy activity performance at the regional level, in order to reveal restrictions, challenges and opportunities towards a greater understanding and strengthening the dairy chain in Colombia. Information was collected through a web survey to stakeholders, reaching the response of 40 of them. However, for actors mapping, two interviews were previously conducted with key actors in the region. Additionally, a complementary secondary information review was carried out. It was found that the institutional relationship as a systemic problem mainly limits the performance of the individual, organizational and political capacities of the actors. On the other hand, the local actors presence and regulations limit projection and network capacities, respectively. In turn, there are some differencesbetween the self-assessment of capacities and the external assessment of an actor towards others, which may have implications for perceived legitimacy for certain institutional arrangements and governance of relationships. Finally the integrated framework of performance analysis of the IP for the development of the dairy chain at the regional level, reveals differences in the evaluation of the capacities of the actors, as well as the existence of systemic problems that limit the capacities of the actors in the individual, organization, projection, network and political levels.(AU)

Identification of key genes in bovine mammary epithelial cells challenged with Escherichia coli and Staphylococcus aureus by integrated bioinformatics analysis

This study integrated four microarray datasets by Robust Rank Aggregation (RRA) method to identify the differentially expressed genes (DEG) in bovine mammary epithelial (BME) cells in response to Escherichia coli and Staphylococcus aureus infection. Furthermore, the GO function and KEGG pathway enrichment analysis of the integrated DEG were performed. Finally, the protein-protein interaction (PPI) network was constructed. A total of 72 integrated DEG were identified from the four datasets. The most significantly enriched terms within the integrated DEG were mainly involved in the immune response. The PPI network of DEG was constructed with 53 nodes. Seventeen genes, which constitute a significant module, were identified as hub genes. Among them, CD40, CXCL6, and NFKBIZ were further screened as the key genes and have the potential to become biomarkers of E. coli and S. aureus mastitis, considering the specificity of biomarkers for diseases. The identified key genes and pathways in this study can assist in the search for biomarkers for mastitis diagnosis and disease resistance breeding.

Current understanding of an Emerging Coronavirus usingin silico approach: Severe Acute Respiratory Syndrome-Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) / Compreensão atual de um coronavírus emergente usando abordagem in silico: síndrome respiratória aguda grave - coronavírus-2 (SARS-CoV-2)

Novel coronavirus (nCoV) namely "SARS-CoV-2" is being found responsible for current PANDEMIC commenced from Wuhan (China) since December 2019 and has been described with epidemiological linkage to China in about 221 countries and territories until now. In this study we have characterized the genetic lineage of SARS-CoV-2 and report the recombination within the genus and subgenus of coronaviruses. Phylogenetic relationship of thirty nine coronaviruses belonging to its four genera and five subgenera was analyzed by using the Neighbor-joining method using MEGA 6.0. Phylogenetic trees of full length genome, various proteins (spike, envelope, membrane and nucleocapsid) nucleotide sequences were constructed separately. Putative recombination was probed via RDP4. Our analysis describes that the "SARS-CoV-2" although shows great similarity to Bat-SARS-CoVs sequences through whole genome (giving sequence similarity 89%), exhibits conflicting grouping with the Bat-SARS-like coronavirus sequences (MG772933 and MG772934). Furthermore, seven recombination events were observed in SARS-CoV-2 (NC_045512) by RDP4. But not a single recombination event fulfills the high level of certainty. Recombination mostly housed in spike protein genes than rest of the genome indicating breakpoint cluster arises beyond the 95% and 99% breakpoint density intervals. Genetic similarity levels observed among "SARS-CoV-2" and Bat-SARS-CoVs advocated that the latter did not exhibit the specific variant that cause outbreak in humans, proposing a suggestion that "SARS-CoV-2" has originated possibly from bats. These genomic features and their probable association with virus characteristics along with virulence in humans require further consideration.

O novo coronavírus (nCoV), nomeadamente "SARS-CoV-2", foi considerado responsável pela pandemia atual iniciada em Wuhan (China) desde dezembro de 2019 e foi descrito com ligação epidemiológica à China em cerca de 221 países e territórios até agora. Neste estudo, caracterizamos a linhagem genética do SARS-CoV-2 e relatamos a recombinação dentro do gênero e subgênero dos coronavírus. A relação filogenética de 39 coronavírus pertencentes a seus quatro gêneros e cinco subgêneros foi analisada usando o método de Neighbour-joining usando MEGA 6.0. Árvores filogenéticas do genoma de comprimento total, várias proteínas (espícula, envelope, membrana e nucleocapsídeo), sequências de nucleotídeos foram construídas separadamente. A recombinação putativa foi testada via RDP4. Nossa análise descreve que o "SARS-CoV-2", embora mostre grande semelhança com as sequências de Bat-SARS-CoVs em todo o genoma (dando semelhança de sequência de 89%), exibe agrupamento conflitante com as sequências de coronavírus do tipo Bat-SARS (MG772933 e MG772934) Além disso, sete eventos de recombinação foram observados em SARS-CoV-2 (NC045512) por RDP4. Mas nem um único evento de recombinação preenche o alto nível de certeza. A recombinação está alojada mais em genes de proteína de pico, principalmente, do que no resto do genoma, indicando que o cluster de ponto de interrupção surge além dos intervalos de densidade de ponto de interrupção de 95% e 99%. Os níveis de similaridade genética observados entre "SARS-CoV-2" e Bat-SARS-CoVs defendem que o último não exibe a variante específica que causa surto em humanos, sugerindo que "SARS-CoV-2" tenha se originado possivelmente de morcegos. Essas características genômicas e sua provável associação com as características do vírus, juntamente com a virulência em humanos, requerem uma consideração mais aprofundada.

Cysticercosis in free-ranging agoutis (Dasyprocta leporina) in the Eastern Brazilian Amazon / Cisticercose em cutias (Dasyprocta leporina) silvestres na Amazônia Oriental brasileira

The study describes the occurrence of cysticercosis in liver of 22 wild agoutis (Dasyprocta leporina) in the Brazilian Amazon. The phylogenetic analysis and microscopic characteristics of metacestodes in liver tissue sections, associated with the geographic distribution of the intermediate hosts indicated that a possibly novel Taenia sp. metacestode caused the parasitism. Additionally, two cases of hepatic co-infection by Taenia sp., Calodium sp. and Echinococcus oligarthra were also observed among the analyzed animals. The results point to the need for a better understanding of hepatotropic parasites among wild rodents in the Brazilian Amazon.(AU)

O estudo descreve a ocorrência de cisticercose no fígado de 22 cutias (Dasyprocta leporina) silvestres da Amazônia brasileira. A análise filogenética e as características microscópicas dos metacestódeos em cortes histológicos de fígado, associadas à distribuição geográfica do hospedeiro intermediário, indicaram que, possivelmente, uma nova espécie de Taenia sp. Causou o parasitismo. Adicionalmente, dois casos de co-infecção por Taenia sp., Calodium sp. e Echinococcus oligarthra também foram observados entre os animais avaliados. Os resultados apontam para a necessidade de um melhor entendimento dos parasitas hepatotrópicos entre roedores selvagens da Amazônia brasileira.(AU)