Regulon: An overview of plant abiotic stress transcriptional regulatory system and role in transgenic plants

Abstract Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.

Resumo O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.

Regulon: An overview of plant abiotic stress transcriptional regulatory system and role in transgenic plants / Regulon: Uma visão geral do sistema regulador da transcrição do estresse abiótico em plantas e papel nas plantas transgênica

Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.

O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.

Regulon: An overview of plant abiotic stress transcriptional regulatory system and role in transgenic plants / Regulon: Uma visão geral do sistema regulador da transcrição do estresse abiótico em plantas e papel nas plantas transgênica

Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.(AU)

O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.(AU)

Expression analysis of transcription factors in sugarcane during cold stress

Abstract Transcription factors (TF) are a wide class of genes in plants, and these can regulate the expression of other genes in response to various environmental stresses (biotic and abiotic). In the current study, transcription factor activity in sugarcane was examined during cold stress. Initially, RNA transcript reads of two sugarcane cultivars (ROC22 and GT08-1108) under cold stress were downloaded from SRA NCBI database. The reads were aligned into a reference genome and the differential expression analyses were performed with the R/Bioconductor edgeR package. Based on our analyses in the ROC22 cultivar, 963 TF genes were significantly upregulated under cold stress among a total of 5649 upregulated genes, while 293 TF genes were downregulated among a total of 3,289 downregulated genes. In the GT08-1108 cultivar, 974 TF genes were identified among 5,649 upregulated genes and 283 TF genes were found among 3,289 downregulated genes. Most transcription factors were annotated with GO categories related to protein binding, transcription factor binding, DNA-sequence-specific binding, transcription factor complex, transcription factor activity in RNA polymerase II, the activity of nucleic acid binding transcription factor, transcription corepressor activity, sequence-specific regulatory region, the activity of transcription factor of RNA polymerase II, transcription factor cofactor activity, transcription factor activity from plastid promoter, transcription factor activity from RNA polymerase I promoter, polymerase II and RNA polymerase III. The findings of above results will help to identify differentially expressed transcription factors during cold stress. It also provides a comprehensive analysis of the regulation of the transcription activity of many genes. Therefore, this study provides the molecular basis for improving cold tolerance in sugarcane and other economically important grasses.

Resumo Fatores de transcrição (FT) são uma ampla classe de genes em plantas e podem regular a expressão de outros genes em resposta a vários estresses ambientais (estresses bióticos e abióticos). No presente estudo, a atividade do fator de transcrição na cana-de-açúcar foi examinada durante o estresse pelo frio. Inicialmente, as leituras de transcrição de RNA de duas cultivares de cana-de-açúcar (ROC22 e GT08-1108) sob estresse frio foram baixadas do banco de dados SRA NCBI. As leituras foram alinhadas em um genoma de referência e as análises de expressão diferencial foram realizadas com o pacote R / Bioconductor edgeR. Com base em nossas análises no cultivar ROC22, 963 genes TF foram significativamente regulados positivamente sob estresse pelo frio entre um total de 5.649 genes regulados positivamente, enquanto 293 genes TF foram regulados negativamente entre um total de 3.289 genes regulados negativamente. No cultivar GT08-1108, 974 genes TF foram identificados entre 5.649 genes regulados positivamente e 283 genes TF foram encontrados entre 3.289 genes regulados negativamente. Os fatores de transcrição, em sua maioria, foram anotados com categorias GO relacionadas à ligação de proteína, ligação de fator de transcrição, ligação específica de sequência de DNA, complexo de fator de transcrição, atividade de fator de transcrição em RNA polimerase II, atividade de fator de transcrição de ligação de ácido nucleico, atividade de corepressor de transcrição, sequência específica da região reguladora, atividade do fator de transcrição da RNA polimerase II, atividade do cofator do fator de transcrição, atividade do fator de transcrição do promotor do plastídio, atividade do fator de transcrição do promotor da RNA polimerase I, polimerase II e RNA polimerase III. As descobertas dos resultados acima ajudarão a identificar fatores de transcrição expressos diferencialmente durante o estresse pelo frio. Ele também fornece uma análise abrangente da regulação da atividade de transcrição de muitos genes. Portanto, este estudo fornece base molecular para melhorar a tolerância ao frio em cana-de-açúcar e outras gramíneas economicamente importantes.

Ethylene responsive element binding factors contributes to waterlogging tolerance by regulating photosynthetic and physiological parameters in petunia / Os fatores de ligação do elemento responsivo ao etileno contribuem para a tolerância ao encharcamento, regulando os parâmetros fotossintéticos e fisiológicos na petúnia

ABSTRACT: Ethylene-responsive element binding factors (ERFs) are widely involved in the regulation of plant responses to different abiotic stresses. In petunia (Petunia × hybrida), PhERF2 belonging to the subfamily Ⅶ of ERF transcription factors participates in the response to waterlogging stress. In this study, we investigated waterlogging tolerance variation of WT and transgenic petunia plants with RNAi silencing and overexpression of PhERF2 through photosynthetic and physiological performance. Chlorophyll content and root vigor declined continuously in both WT and PhERF2 transgenic lines under waterlogging stress, but the extent of the fall in PhERF2-overexpressing lines was less than that in WT and PhERF2-RNAi lines. At the end of waterlogging treatment, soluble protein levels in PhERF2-overexpressing lines were significantly higher than those in WT and PhERF2-RNAi lines, while the latter showed a higher malondialdehyde content overall. Different degrees of reductions in Pn, Gs, and Tr levels occurred in both WT and PhERF2 transgenic lines upon exposure to waterlogging. The Ci levels of PhERF2-overexpressing lines decreased after 3 hours of waterlogging treatment, and the Ci levels of WT and PhERF2-RNAi lines gradually increased from 6 to 72 hours of waterlogging treatment. These data suggested that non-stomatal factors were the primary limiting factors for Pn in WT and PhERF2-RNAi lines under severe stress, while the stomatal opening was the main factor limiting Pn in PhERF2-overexpressing lines. Our results demonstrated that the contribution of PhERF2 to the waterlogging tolerance of petunia appears to depend on the regulation of physiological and photosynthetic responses. PhERF2 represents a hopeful candidate gene for enhancing waterlogging tolerance of ornamental plants.

RESUMO: Fatores de transcrição de resposta ao etileno (ERF) estão amplamente envolvidos na regulação das respostas das plantas a diferentes estresses abióticos. Em petúnia (Petunia × hybrida), PhERF2 pertencente à subfamília Ⅶ de fatores de transcrição ERF participa da resposta ao estresse de alagamento. Este estudo teve como objetivo investigar a variação da tolerância ao alagamento de plantas WT e petúnia transgênica com silenciamento de RNAi e superexpressão de PhERF2 através do desempenho fotossintético e fisiológico. O conteúdo de clorofila e o vigor da raiz diminuíram continuamente em ambas as linhagens transgênicas WT e PhERF2 sob estresse de alagamento, mas a extensão da queda nas linhas de superexpressão de PhERF2 foi menor do que nas linhas WT e PhERF2-RNAi. No final do tratamento de alagamento, os níveis de proteína solúvel nas linhas com superexpressão de PhERF2 foram significativamente maiores do que nas linhas WT e PhERF2-RNAi, enquanto a última mostrou um teor geral de malondialdeído maior. Diferentes graus de reduções nos níveis de Pn, Gs e Tr ocorreram em ambas as linhas transgênicas WT e PhERF2 após a exposição ao alagamento. Os níveis de Ci das linhas de superexpressão de PhERF2 diminuíram após três horas de tratamento de alagamento, e os níveis de Ci das linhas de WT e PhERF2-RNAi aumentaram gradualmente de seis para 72 horas de tratamento de alagamento. Esses dados sugeriram que os fatores não estomáticos foram os principais fatores limitantes para Pn em linhas WT e PhERF2-RNAi sob estresse severo, enquanto a abertura estomática foi o principal fator limitante de Pn em linhas com superexpressão de PhERF2. Nossos resultados demonstraram que a contribuição do PhERF2 para a tolerância ao alagamento da petúnia parece depender da regulação das respostas fisiológicas e fotossintéticas. PhERF2 representa um gene candidato esperançoso no aumento da tolerância ao alagamento de plantas ornamentais.

Regulon: An overview of plant abiotic stress transcriptional regulatory system and role in transgenic plants / Regulon: Uma visão geral do sistema regulador da transcrição do estresse abiótico em plantas e papel nas plantas transgênica

Abstract Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.

Resumo O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados ​​como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.

Expression analysis of transcription factors in sugarcane during cold stress / Análise de expressão de fatores de transcrição em cana-de-açúcar sob estresse por frio

Transcription factors (TF) are a wide class of genes in plants, and these can regulate the expression of other genes in response to various environmental stresses (biotic and abiotic). In the current study, transcription factor activity in sugarcane was examined during cold stress. Initially, RNA transcript reads of two sugarcane cultivars (ROC22 and GT08-1108) under cold stress were downloaded from SRA NCBI database. The reads were aligned into a reference genome and the differential expression analyses were performed with the R/Bioconductor edgeR package. Based on our analyses in the ROC22 cultivar, 963 TF genes were significantly upregulated under cold stress among a total of 5649 upregulated genes, while 293 TF genes were downregulated among a total of 3,289 downregulated genes. In the GT08-1108 cultivar, 974 TF genes were identified among 5,649 upregulated genes and 283 TF genes were found among 3,289 downregulated genes. Most transcription factors were annotated with GO categories related to protein binding, transcription factor binding, DNA-sequence-specific binding, transcription factor complex, transcription factor activity in RNA polymerase II, the activity of nucleic acid binding transcription factor, transcription corepressor activity, sequence-specific regulatory region, the activity of transcription factor of RNA polymerase II, transcription factor cofactor activity, transcription factor activity from plastid promoter, transcription factor activity from RNA polymerase I promoter, polymerase II and RNA polymerase III. The findings of above results will help to identify differentially expressed transcription factors during cold stress. It also provides a comprehensive analysis of the regulation of the transcription activity of many genes. Therefore, this study provides the molecular basis for improving cold tolerance in sugarcane and other economically important grasses.

Fatores de transcrição (FT) são uma ampla classe de genes em plantas e podem regular a expressão de outros genes em resposta a vários estresses ambientais (estresses bióticos e abióticos). No presente estudo, a atividade do fator de transcrição na cana-de-açúcar foi examinada durante o estresse pelo frio. Inicialmente, as leituras de transcrição de RNA de duas cultivares de cana-de-açúcar (ROC22 e GT08-1108) sob estresse frio foram baixadas do banco de dados SRA NCBI. As leituras foram alinhadas em um genoma de referência e as análises de expressão diferencial foram realizadas com o pacote R / Bioconductor edgeR. Com base em nossas análises no cultivar ROC22, 963 genes TF foram significativamente regulados positivamente sob estresse pelo frio entre um total de 5.649 genes regulados positivamente, enquanto 293 genes TF foram regulados negativamente entre um total de 3.289 genes regulados negativamente. No cultivar GT08-1108, 974 genes TF foram identificados entre 5.649 genes regulados positivamente e 283 genes TF foram encontrados entre 3.289 genes regulados negativamente. Os fatores de transcrição, em sua maioria, foram anotados com categorias GO relacionadas à ligação de proteína, ligação de fator de transcrição, ligação específica de sequência de DNA, complexo de fator de transcrição, atividade de fator de transcrição em RNA polimerase II, atividade de fator de transcrição de ligação de ácido nucleico, atividade de corepressor de transcrição, sequência específica da região reguladora, atividade do fator de transcrição da RNA polimerase II, atividade do cofator do fator de transcrição, atividade do fator de transcrição do promotor do plastídio, atividade do fator de transcrição do promotor da RNA polimerase I, polimerase II e RNA polimerase III. As descobertas dos resultados acima ajudarão a identificar fatores de transcrição expressos diferencialmente durante o estresse pelo frio. Ele também fornece uma análise abrangente da regulação da atividade [...].

Expression analysis of transcription factors in sugarcane during cold stress / Análise de expressão de fatores de transcrição em cana-de-açúcar sob estresse por frio

Transcription factors (TF) are a wide class of genes in plants, and these can regulate the expression of other genes in response to various environmental stresses (biotic and abiotic). In the current study, transcription factor activity in sugarcane was examined during cold stress. Initially, RNA transcript reads of two sugarcane cultivars (ROC22 and GT08-1108) under cold stress were downloaded from SRA NCBI database. The reads were aligned into a reference genome and the differential expression analyses were performed with the R/Bioconductor edgeR package. Based on our analyses in the ROC22 cultivar, 963 TF genes were significantly upregulated under cold stress among a total of 5649 upregulated genes, while 293 TF genes were downregulated among a total of 3,289 downregulated genes. In the GT08-1108 cultivar, 974 TF genes were identified among 5,649 upregulated genes and 283 TF genes were found among 3,289 downregulated genes. Most transcription factors were annotated with GO categories related to protein binding, transcription factor binding, DNA-sequence-specific binding, transcription factor complex, transcription factor activity in RNA polymerase II, the activity of nucleic acid binding transcription factor, transcription corepressor activity, sequence-specific regulatory region, the activity of transcription factor of RNA polymerase II, transcription factor cofactor activity, transcription factor activity from plastid promoter, transcription factor activity from RNA polymerase I promoter, polymerase II and RNA polymerase III. The findings of above results will help to identify differentially expressed transcription factors during cold stress. It also provides a comprehensive analysis of the regulation of the transcription activity of many genes. Therefore, this study provides the molecular basis for improving cold tolerance in sugarcane and other economically important grasses.(AU)

Fatores de transcrição (FT) são uma ampla classe de genes em plantas e podem regular a expressão de outros genes em resposta a vários estresses ambientais (estresses bióticos e abióticos). No presente estudo, a atividade do fator de transcrição na cana-de-açúcar foi examinada durante o estresse pelo frio. Inicialmente, as leituras de transcrição de RNA de duas cultivares de cana-de-açúcar (ROC22 e GT08-1108) sob estresse frio foram baixadas do banco de dados SRA NCBI. As leituras foram alinhadas em um genoma de referência e as análises de expressão diferencial foram realizadas com o pacote R / Bioconductor edgeR. Com base em nossas análises no cultivar ROC22, 963 genes TF foram significativamente regulados positivamente sob estresse pelo frio entre um total de 5.649 genes regulados positivamente, enquanto 293 genes TF foram regulados negativamente entre um total de 3.289 genes regulados negativamente. No cultivar GT08-1108, 974 genes TF foram identificados entre 5.649 genes regulados positivamente e 283 genes TF foram encontrados entre 3.289 genes regulados negativamente. Os fatores de transcrição, em sua maioria, foram anotados com categorias GO relacionadas à ligação de proteína, ligação de fator de transcrição, ligação específica de sequência de DNA, complexo de fator de transcrição, atividade de fator de transcrição em RNA polimerase II, atividade de fator de transcrição de ligação de ácido nucleico, atividade de corepressor de transcrição, sequência específica da região reguladora, atividade do fator de transcrição da RNA polimerase II, atividade do cofator do fator de transcrição, atividade do fator de transcrição do promotor do plastídio, atividade do fator de transcrição do promotor da RNA polimerase I, polimerase II e RNA polimerase III. As descobertas dos resultados acima ajudarão a identificar fatores de transcrição expressos diferencialmente durante o estresse pelo frio. Ele também fornece uma análise abrangente da regulação da atividade [...].(AU)

Expression analysis of transcription factors in sugarcane during cold stress / Análise de expressão de fatores de transcrição em cana-de-açúcar sob estresse por frio

Abstract Transcription factors (TF) are a wide class of genes in plants, and these can regulate the expression of other genes in response to various environmental stresses (biotic and abiotic). In the current study, transcription factor activity in sugarcane was examined during cold stress. Initially, RNA transcript reads of two sugarcane cultivars (ROC22 and GT08-1108) under cold stress were downloaded from SRA NCBI database. The reads were aligned into a reference genome and the differential expression analyses were performed with the R/Bioconductor edgeR package. Based on our analyses in the ROC22 cultivar, 963 TF genes were significantly upregulated under cold stress among a total of 5649 upregulated genes, while 293 TF genes were downregulated among a total of 3,289 downregulated genes. In the GT08-1108 cultivar, 974 TF genes were identified among 5,649 upregulated genes and 283 TF genes were found among 3,289 downregulated genes. Most transcription factors were annotated with GO categories related to protein binding, transcription factor binding, DNA-sequence-specific binding, transcription factor complex, transcription factor activity in RNA polymerase II, the activity of nucleic acid binding transcription factor, transcription corepressor activity, sequence-specific regulatory region, the activity of transcription factor of RNA polymerase II, transcription factor cofactor activity, transcription factor activity from plastid promoter, transcription factor activity from RNA polymerase I promoter, polymerase II and RNA polymerase III. The findings of above results will help to identify differentially expressed transcription factors during cold stress. It also provides a comprehensive analysis of the regulation of the transcription activity of many genes. Therefore, this study provides the molecular basis for improving cold tolerance in sugarcane and other economically important grasses.

Resumo Fatores de transcrição (FT) são uma ampla classe de genes em plantas e podem regular a expressão de outros genes em resposta a vários estresses ambientais (estresses bióticos e abióticos). No presente estudo, a atividade do fator de transcrição na cana-de-açúcar foi examinada durante o estresse pelo frio. Inicialmente, as leituras de transcrição de RNA de duas cultivares de cana-de-açúcar (ROC22 e GT08-1108) sob estresse frio foram baixadas do banco de dados SRA NCBI. As leituras foram alinhadas em um genoma de referência e as análises de expressão diferencial foram realizadas com o pacote R / Bioconductor edgeR. Com base em nossas análises no cultivar ROC22, 963 genes TF foram significativamente regulados positivamente sob estresse pelo frio entre um total de 5.649 genes regulados positivamente, enquanto 293 genes TF foram regulados negativamente entre um total de 3.289 genes regulados negativamente. No cultivar GT08-1108, 974 genes TF foram identificados entre 5.649 genes regulados positivamente e 283 genes TF foram encontrados entre 3.289 genes regulados negativamente. Os fatores de transcrição, em sua maioria, foram anotados com categorias GO relacionadas à ligação de proteína, ligação de fator de transcrição, ligação específica de sequência de DNA, complexo de fator de transcrição, atividade de fator de transcrição em RNA polimerase II, atividade de fator de transcrição de ligação de ácido nucleico, atividade de corepressor de transcrição, sequência específica da região reguladora, atividade do fator de transcrição da RNA polimerase II, atividade do cofator do fator de transcrição, atividade do fator de transcrição do promotor do plastídio, atividade do fator de transcrição do promotor da RNA polimerase I, polimerase II e RNA polimerase III. As descobertas dos resultados acima ajudarão a identificar fatores de transcrição expressos diferencialmente durante o estresse pelo frio. Ele também fornece uma análise abrangente da regulação da atividade de transcrição de muitos genes. Portanto, este estudo fornece base molecular para melhorar a tolerância ao frio em cana-de-açúcar e outras gramíneas economicamente importantes.

Ecological structure of aquatic macroinvertebrate communities in the Hauts Plateaux of Northeast Algeria / Estrutura ecológica das comunidades de macroinvertebrados aquáticos nos Hauts Plateaux do nordeste da Argélia

Aquatic macroinvertebrates are integral parts of functioning wetlands, inhabiting a diversity of aquatic ecosystems where communities are spatially structured. Macroinvertebrates of some Mediterranean regions such as North Africa are still not well studied. Here, we study the community structure of benthic macroinvertebrates in four different types of lotic and lentic wetlands in the semiarid Haut Plateaux of Northeast Algeria. Macroinvertebrates and 06 physicochemical parameters were sampled in 12 sites belonging to four types of habitats (lotic river, lentic river, dams, and sebkha [saline lentic water body]) during January-December 2021. Eventually, the character lentic-lotic was the most important variable affecting the affecting invertebrate communities in the Mediterranean region. The results revealed that sebkha and dams had a lower Shannon index than lentic and lotic rivers. Non-metric multidimensional scaling analysis showed a strong overlap between the community composition in lotic and lentic sites . Howeverin the three types of aquatic groups lentic river, dam and lotic habitats showed a strong overlap between the community whereas sebkha was markedly separated. Redundancy analysis showed that water velocity and pH, were the main drivers of community structure of macroinvertebrates, revealed a strong effect with pH (F1,8=4.15, P = 0.001) and water velocity (F1,8= 3.22, P = 0.002) , separating lotic communities from those that inhabited dams, lentic rivers, and sebkhas. As conclusion, this study contributes to the better understanding of the community structure of macroinvertebrates in semiarid North Africa where wetlands have been experiencing high anthropogenic disturbance.

Macroinvertebrados aquáticos são partes integrantes de zonas úmidas em funcionamento, habitando uma diversidade de ecossistemas aquáticos onde as comunidades são espacialmente estruturadas. Os macroinvertebrados de algumas regiões mediterrâneas, como o norte da África, ainda não foram especificamente analisados. Neste trabalho, almejou-se analisar a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em 4 tipos diferentes de pântanos lóticos e lênticos no semiárido Haut Plateaux do nordeste da Argélia. Os macroinvertebrados e 6 parâmetros físico-químicos foram amostrados mensalmente em 12 locais pertencentes a 4 categorias de habitats diferentes (rio lótico, rio lêntico, barragens e sebkha - corpo de água salina lêntica) de janeiro a dezembro de 2021. Os resultados revelaram que sebkha e barragens tiveram um pH mais baixo do que os rios lênticos e lóticos. A análise de escala multidimensional não-métrica mostrou uma forte sobreposição entre a composição da comunidade em sítios lóticos e lênticos, mas nos 3 tipos de sítios lênticos, barragem e rio lêntico mostraram uma forte sobreposição, enquanto sebkha foi marcadamente separado. A análise de redundância mostrou que a velocidade da água e o pH foram os principais impulsionadores da estrutura da comunidade de macroinvertebrados, separando as comunidades lóticas daquelas que habitavam barragens, rios lênticos e sebkhas. Assim, à guisa de conclusão, este estudo contribui para a melhor compreensão da estrutura da comunidade de macroinvertebrados no semiárido norte da África, onde as zonas úmidas têm sofrido alta perturbação antrópica.

Ethylene responsive element binding factors contributes to waterlogging tolerance by regulating photosynthetic and physiological parameters in petunia / Os fatores de ligação do elemento responsivo ao etileno contribuem para a tolerância ao encharcamento, regulando os parâmetros fotossintéticos e fisiológicos na petúnia

Ethylene-responsive element binding factors (ERFs) are widely involved in the regulation of plant responses to different abiotic stresses. In petunia (Petunia × hybrida), PhERF2 belonging to the subfamily Ⅶ of ERF transcription factors participates in the response to waterlogging stress. In this study, we investigated waterlogging tolerance variation of WT and transgenic petunia plants with RNAi silencing and overexpression of PhERF2 through photosynthetic and physiological performance. Chlorophyll content and root vigor declined continuously in both WT and PhERF2 transgenic lines under waterlogging stress, but the extent of the fall in PhERF2-overexpressing lines was less than that in WT and PhERF2-RNAi lines. At the end of waterlogging treatment, soluble protein levels in PhERF2-overexpressing lines were significantly higher than those in WT and PhERF2-RNAi lines, while the latter showed a higher malondialdehyde content overall. Different degrees of reductions in Pn, Gs, and Tr levels occurred in both WT and PhERF2 transgenic lines upon exposure to waterlogging. The Ci levels of PhERF2-overexpressing lines decreased after 3 hours of waterlogging treatment, and the Ci levels of WT and PhERF2-RNAi lines gradually increased from 6 to 72 hours of waterlogging treatment. These data suggested that non-stomatal factors were the primary limiting factors for Pn in WT and PhERF2-RNAi lines under severe stress, while the stomatal opening was the main factor limiting Pn in PhERF2-overexpressing lines. Our results demonstrated that the contribution of PhERF2 to the waterlogging tolerance of petunia appears to depend on the regulation of physiological and photosynthetic responses. PhERF2 represents a hopeful candidate gene for enhancing waterlogging tolerance of ornamental plants.

Fatores de transcrição de resposta ao etileno (ERF) estão amplamente envolvidos na regulação das respostas das plantas a diferentes estresses abióticos. Em petúnia (Petunia × hybrida), PhERF2 pertencente à subfamília Ⅶ de fatores de transcrição ERF participa da resposta ao estresse de alagamento. Este estudo teve como objetivo investigar a variação da tolerância ao alagamento de plantas WT e petúnia transgênica com silenciamento de RNAi e superexpressão de PhERF2 através do desempenho fotossintético e fisiológico. O conteúdo de clorofila e o vigor da raiz diminuíram continuamente em ambas as linhagens transgênicas WT e PhERF2 sob estresse de alagamento, mas a extensão da queda nas linhas de superexpressão de PhERF2 foi menor do que nas linhas WT e PhERF2-RNAi. No final do tratamento de alagamento, os níveis de proteína solúvel nas linhas com superexpressão de PhERF2 foram significativamente maiores do que nas linhas WT e PhERF2-RNAi, enquanto a última mostrou um teor geral de malondialdeído maior. Diferentes graus de reduções nos níveis de Pn, Gs e Tr ocorreram em ambas as linhas transgênicas WT e PhERF2 após a exposição ao alagamento. Os níveis de Ci das linhas de superexpressão de PhERF2 diminuíram após três horas de tratamento de alagamento, e os níveis de Ci das linhas de WT e PhERF2-RNAi aumentaram gradualmente de seis para 72 horas de tratamento de alagamento. Esses dados sugeriram que os fatores não estomáticos foram os principais fatores limitantes para Pn em linhas WT e PhERF2-RNAi sob estresse severo, enquanto a abertura estomática foi o principal fator limitante de Pn em linhas com superexpressão de PhERF2. Nossos resultados demonstraram que a contribuição do PhERF2 para a tolerância ao alagamento da petúnia parece depender da regulação das respostas fisiológicas e fotossintéticas. PhERF2 representa um gene candidato esperançoso no aumento da tolerância ao alagamento de plantas ornamentais.

High titers of anti-Leishmania spp. antibodies in apparently healthy dogs in the North Pioneer Mesoregion of the state of Paraná, Brazil / Títulos altos de anticorpos anti-Leishmania spp. em cães aparentemente saudáveis da Mesoregião Norte Pioneiro do estado do Paraná, Brasil

Leishmaniasis is an anthropozoonosis with vector transmission, and knowledge regarding the occurrence of this parasitosis in sentinels can contribute to infection and disease control measures in humans. The objectives of this study were to evaluate the occurrence of Leishmania exposure and infection in dogs from urban and rural areas in the North Pioneer Mesoregion of the state of Paraná, to evaluate possible risk factors, and to analyze the statistical agreement between the serological techniques that were used. Using a convenience sampling, serum and whole blood samples were collected to perform serological and molecular assays, respectively. The enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and indirect fluorescent antibody test (IFAT) identified 29/204 (14.2%) and 20/204 (9.8%) seropositive dogs, respectively. Five dogs (2.4%) were seropositive for both serological tests, and four dogs presented high titers in the IFAT. None of the samples tested positive for Leishmania spp. DNA according to polymerase chain reaction analysis. No factors were significantly associated with infection. Leishmania parasites circulate in urban and rural dogs in the North Pioneer Mesoregion of the state of Paraná. Despite the absence of clinical cases, seropositive animals with high antibody titers should serve as a warning to the local population that should be properly informed regarding the prevention.(AU)

A Leishmaniose é uma antropozoonose e sua transmissão ocorre através da picada de flebotomíneos de diferentes gêneros, dependendo da localização geográfica. O conhecimento sobre a ocorrência desta parasitose nos reservatórios pode colaborar com medidas de controle da infecção e doença nos humanos. Os objetivos deste estudo foram: avaliar a ocorrência da infecção por Leishmania, em cães de áreas urbanas e rurais, na região da mesorregião Norte Pioneiro do Paraná; avaliar possíveis fatores de risco à infecção e analisar a concordância estatística entre as técnicas sorológicas utilizadas. Para tanto, foram colhidas 204 amostras de soro e sangue total de cães escolhidos aleatoriamente de municípios da mesorregião Norte Pioneiro do Paraná para a detecção de anticorpos anti-Leishmania spp., pelo ensaio imunoenzimático (ELISA) e reação de imunofluorescência indireta (RIFI), e para a detecção de DNA de Leishmania spp. pela reação em cadeia pela polimerase (PCR). Dos 204 cães testados, 29 (14,2%) e 20 (9,8%) foram soropositivos pelo ELISA e RIFI, respectivamente. Cinco cães (2,4%) foram soropositivos em ambos os testes sorológicos. Não foram observados fatores abióticos e bióticos associados à infecção. A concordância entre as técnicas diagnósticas calculada por Kappa foi de 0,34. Conclui-se que, apesar da baixa ocorrência de positividade para leishmaniose e da ausência de casos sintomáticos, os resultados deste estudo devem ser um alerta para a população local por se tratar de uma importante zoonose e, portanto, medidas de prevenção e controle não devem ser negligenciadas.(AU)

Osmoprotection in Salvia hispanica L. seeds under water stress attenuators / Osmoproteção em sementes de Salvia hispanica L. sob atenuadores do estresse hídrico

Salvia hispanica cultivation is recent in Brazil and occurs in the off-season, when there is lower water availability in the soil. Water deficit is one of the abiotic factors that most limit germination for compromising the sequence of metabolic events that culminate with seedling emergence. Several attenuating substances have been used to mitigate the effects resulting from this stress and give higher tolerance to the species. Thus, the objective of this study was to evaluate the action of different agents as water stress attenuators in the germination and accumulation of organic compounds in S. hispanica seedlings. The treatments consisted of pre-soaking the seeds for 4 hours in salicylic acid (1 mM.L-1), gibberellic acid (0.4 mM.L-1), distilled water and control treatment (without soaking). The seeds were germinated at osmotic potentials of 0.0, -0.1, -0.2, -0.3 and -0.4 MPa, using PEG 6000 as an osmotic agent. The variables germination percentage, germination speed index, shoot and primary root lengths, total dry mass, proline, total soluble sugars and total free amino acids were analyzed. Salicylic acid and gibberellic acid led to the best results among the attenuators tested, increasing germination, length, dry mass and biochemical components of S. hispanica seedlings under water deficit. Therefore, salicylic and gibberellic acids are efficient in mitigating water stress in S. hispanica seeds up to the potential of -0.4 MPa.

O cultivo da Salvia hispanica é recente no Brasil e se dá no período de entressafra, quando há menor disponibilidade hídrica no solo. O déficit hídrico é um dos fatores abióticos que mais limitam a germinação por comprometer a sequência de eventos metabólicos que culminam com a emergência da plântula. Diversas substâncias atenuadoras têm sido empregadas com a finalidade de mitigar os efeitos resultantes desse estresse e conferir maior tolerância às espécies. Desse modo, objetivou-se avaliar a ação de diferentes agentes como atenuadores do estresse hídrico na germinação e acúmulo de compostos orgânicos em plântulas de S. hispanica. Os tratamentos consistiram na pré-embebição das sementes durante 4 horas em ácido salicílico (1 mM.L-1), ácido giberélico (0,4 mM.L-1), água destilada e o tratamento controle (sem embebição). As sementes foram germinadas sob os potenciais osmóticos 0,0, -0,1, -0,2, -0,3 e -0,4 MPa, utilizando PEG 6000 como agente osmótico. Analisaram-se as variáveis porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento da parte aérea e da raiz primária, massa seca total, prolina, açúcares solúveis totais e aminoácidos livres totais. O ácido salicílico e o ácido giberélico apresentaram os melhores resultados, dentre os atenuadores testados, incrementando a germinação, o comprimento, a massa seca e os componentes bioquímicos de plântulas de S. hispanica sob déficit hídrico. Logo, os ácidos salicílico e giberélico são eficientes na mitigação do estresse hídrico em sementes de S. hispanica até o potencial -0,4 MPa.

Spatio-temporal distribution patterns of Chironomidae communities in the wadis of Northern Tunisia

Abstract In Northern Tunisia, seasonal streams, called wadi, are characterized by extreme hydrological and thermal conditions. These freshwater systems have very particular features as a result of their strong irregularity of flow due to limited precipitation runoff regime, leading to strong seasonal hydrologic fluctuations. The current study focused on the spatio-temporal distribution of chironomids in 28 sampling sites spread across the Northern Tunisia. By emplying PERMANOVA, the results indicated a significant spatio-temporal variation along various environmental gradients. The main abiotic factors responsible for noted differences in the spatial distribution of chironomids in wadi were the conductivity and temperature, closely followed by altitude, pH, salinity, talweg slope and dissolved oxygen, identified as such by employing distance-based linear models procedure. The Distance-based redundancy analysis ordination showed two main groups: the first clustered the Bizerte sites, which were characterized by high water conductivity, sodium concentration and salinity. The second main group comprised sites from the Tell zone and was characterized by low temperatures, neutral pH, low conductivity and nutrients content. The subfamily TANYPODIINAE (e.g., Prochladius sp., Prochladius choerus (Meigen, 1804) and Macropelopia sp.) was the dominant group at Tell zone, whereas species such as Diamesa starmachi (Kownacki et Kownacha, 1970) and Potthastia gaedii (Meigen, 1838) were found only in Tell Wadis. In contrast, chironomid species such as Diamesa starmachi (Kownacki et Kownacha, 1970), Potthastia gaedii (Meigen, 1838), Procladius choreus (Meigen, 1804) were specific for Tell Mountain. Cap Bon wadis region was dominated by genus Cladotanytarsus sp. The results of this survey liked the taxonomic composition of chironomid assemblages to the variation of hydromorphological and physic-chemical gradients across the northern Tunisia wadis.

Resumo No norte da Tunísia, riachos sazonais chamados wadi são caracterizados por condições hidrológicas e térmicas extremas. Esses sistemas de água doce têm características muito particulares como resultado de sua forte irregularidade de fluxo devido ao regime de escoamento de precipitação limitado, levando a fortes flutuações hidrológicas sazonais. O estudo atual enfocou a distribuição espaço-temporal dos quironomídeos em 28 locais de amostragem espalhados pelo norte da Tunísia. Ao aplicar PERMANOVA, os resultados indicaram uma variação espaço-temporal significativa ao longo de vários gradientes ambientais. Os principais fatores abióticos responsáveis pelas diferenças observadas na distribuição espacial dos quironomídeos no wadi foram a condutividade e a temperatura, seguidos de perto por altitude, pH, salinidade, declive do talvegue e oxigênio dissolvido, identificados como tais empregando o procedimento de modelos lineares baseados na distância. A ordenação da análise de redundância baseada em distância mostrou dois grupos principais: o primeiro agrupou os sítios Bizerte, que foram caracterizados por alta condutividade da água, concentração de sódio e salinidade. O segundo grupo principal compreendia locais da zona de Tell e era caracterizado por baixas temperaturas, pH neutro, baixa condutividade e conteúdo de nutrientes. A subfamília Tanypodiinae (por exemplo, Prochladius sp., Prochladius choerus [Meigen, 1804] e Macropelopia sp.) era o grupo dominante na zona de Tell, enquanto espécies como Diamesa starmachi (Kownacki et Kownacha, 1970) e Potthastia gaedii (Meigen, 1838) foram encontradas apenas em Tell Wadis. Em contraste, espécies de quironomídeos, como Diamesa starmachi (Kownacki et Kownacha, 1970), Potthastia gaedii (Meigen, 1838), Procladius choreus (Meigen, 1804), eram específicas para Tell Mountain. A região de Cap Bon wadis foi dominada pelo gênero Cladotanytarsus sp. Os resultados desta pesquisa gostaram da composição taxonômica das assembleias de quironomídeos com a variação dos gradientes hidromorfológicos e físico-químicos nos wadis do norte da Tunísia.

Osmoprotection in Salvia hispanica L. seeds under water stress attenuators

Abstract Salvia hispanica cultivation is recent in Brazil and occurs in the off-season, when there is lower water availability in the soil. Water deficit is one of the abiotic factors that most limit germination for compromising the sequence of metabolic events that culminate with seedling emergence. Several attenuating substances have been used to mitigate the effects resulting from this stress and give higher tolerance to the species. Thus, the objective of this study was to evaluate the action of different agents as water stress attenuators in the germination and accumulation of organic compounds in S. hispanica seedlings. The treatments consisted of pre-soaking the seeds for 4 hours in salicylic acid (1 mM.L-1), gibberellic acid (0.4 mM.L-1), distilled water and control treatment (without soaking). The seeds were germinated at osmotic potentials of 0.0, -0.1, -0.2, -0.3 and -0.4 MPa, using PEG 6000 as an osmotic agent. The variables germination percentage, germination speed index, shoot and primary root lengths, total dry mass, proline, total soluble sugars and total free amino acids were analyzed. Salicylic acid and gibberellic acid led to the best results among the attenuators tested, increasing germination, length, dry mass and biochemical components of S. hispanica seedlings under water deficit. Therefore, salicylic and gibberellic acids are efficient in mitigating water stress in S. hispanica seeds up to the potential of -0.4 MPa.

Resumo O cultivo da Salvia hispanica é recente no Brasil e se dá no período de entressafra, quando há menor disponibilidade hídrica no solo. O déficit hídrico é um dos fatores abióticos que mais limitam a germinação por comprometer a sequência de eventos metabólicos que culminam com a emergência da plântula. Diversas substâncias atenuadoras têm sido empregadas com a finalidade de mitigar os efeitos resultantes desse estresse e conferir maior tolerância às espécies. Desse modo, objetivou-se avaliar a ação de diferentes agentes como atenuadores do estresse hídrico na germinação e acúmulo de compostos orgânicos em plântulas de S. hispanica. Os tratamentos consistiram na pré-embebição das sementes durante 4 horas em ácido salicílico (1 mM.L-1), ácido giberélico (0,4 mM.L-1), água destilada e o tratamento controle (sem embebição). As sementes foram germinadas sob os potenciais osmóticos 0,0, -0,1, -0,2, -0,3 e -0,4 MPa, utilizando PEG 6000 como agente osmótico. Analisaram-se as variáveis porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento da parte aérea e da raiz primária, massa seca total, prolina, açúcares solúveis totais e aminoácidos livres totais. O ácido salicílico e o ácido giberélico apresentaram os melhores resultados, dentre os atenuadores testados, incrementando a germinação, o comprimento, a massa seca e os componentes bioquímicos de plântulas de S. hispanica sob déficit hídrico. Logo, os ácidos salicílico e giberélico são eficientes na mitigação do estresse hídrico em sementes de S. hispanica até o potencial -0,4 MPa.

Analysis of the genetic diversity of Dragon fruit based on ISSR markers in Colombia

Abstract Selenicereus megalanthus H. is a tropical fruit belonging to the family Cactaceae, is rich in essential nutrients, antioxidants and bioactive components. It presents wide variability in different characteristics and a great demand in the market; however, genetic studies in Colombia are scarce. The main of this study was to characterize the genetic diversity of 76 yellow pitahaya genotypes with eight ISSR markers. Genetic parameters expected average heterozygosity (He), percentage of polymorphic loci, genetic distances and Fst were estimated with TFPGA. The analysis of the population genetic structure was carried out with the STRUCTURE 2.3.4. As a result, 225 alleles were generated and the number of polymorphic loci ranged 85 (CT, AG) to 90 (GT). High genetic diversity was found, with an average value of heterozygosity was 0.34 with a genetic differentiation coefficient (Fst) of 0.26, indicating that there was a great genetic diversity, similar values than those reported in other studies of pitahaya genetic diversity in Colombia. The 76 genotypes were grouped into K=3 according to geographic location, however, in some groups a mixture of individuals from different origins was observed. The analysis of molecular variance (AMOVA) showed higher variation (75%) within groups than among groups (25%). These results provide information that can be used to develop conservation strategies for dragon fruit and breeding programs to obtain more productive pitahaya genotypes with superior quality, high yield and with resistance to biotic and abiotic factors.

Resumo Selenicereus megalanthus H. é uma fruta tropical pertencente à família Cactaceae, rica em nutrientes essenciais, antioxidantes e componentes bioativos. Apresenta grande variabilidade em diferentes características e uma grande demanda no mercado; no entanto, os estudos genéticos na Colômbia são escassos. O principal deste estudo foi caracterizar a diversidade genética de 76 genótipos de pitahaya amarela com oito marcadores ISSR. Parâmetros genéticos esperados de heterozigosidade média (He), porcentagem de locos polimórficos, distâncias genéticas e Fst foram estimados com TFPGA. A análise da estrutura genética da população foi realizada com a ESTRUTURA 2.3.4. Como resultado, 225 alelos foram gerados e o número de loci polimórficos variou de 85 (CT, AG) a 90 (GT). Foi encontrada alta diversidade genética, com um valor médio de heterozigosidade de 0,34 com coeficiente de diferenciação genética (Fst) de 0,26, indicando que havia uma grande diversidade genética, valores semelhantes aos relatados em outros estudos de diversidade genética de pitahaya na Colômbia. Os 76 genótipos foram agrupados em K = 3 de acordo com a localização geográfica, porém, em alguns grupos foi observada uma mistura de indivíduos de diferentes origens. A análise de variância molecular (AMOVA) mostrou maior variação (75%) dentro dos grupos do que entre os grupos (25%). Esses resultados fornecem informações que podem ser utilizadas para desenvolver estratégias de conservação da fruta do dragão e programas de melhoramento para a obtenção de genótipos de pitahaya mais produtivos, com qualidade superior, alto rendimento e com resistência a fatores bióticos e abióticos.

Foraging Oxaea flavescens bees as a function of the dynamics of abiotic factors and food resource availability from Styrax camporum flowers

We examined the abiotic factors and co-specific competition for food resources that regulate the foraging activity of Oxaea flavescens bees on Styrax camporum flowers. Foraging records were gathered during 20 min. periods at the beginning of each hour between 05:00h and 18:00h during three nonconsecutive days. Pearson correlation and linear regression tests indicated that the foraging activity of O. flavescens was associated with abiotic factors during the day. O. flavescens represented 89.9% of the observed foraging visits to S. camporum flowers. On the first day of sampling, when environmental conditions were stressful, the foraging activity of O. flavescens was significantly negatively correlated with light intensity, wind speed, and temperature, and positively correlated with relative humidity. Under those conditions, optimal foraging was little affected by the availability of floral resources. On the second and third days, however, when environmental conditions were more favorable, the principal limiting factor of O. flavescens foraging activity was nectar depletion. The maximum peak of foraging under those conditions occurred before the abiotic conditions were fully favorable, however, as the eventual depletion of floral resources resulted in unfavorable cost/benefit implications for foraging during the otherwise most adequate daylight period.(AU)

Evaluation of water stress and co-inoculation of Azospirillum brasilense and Rhizobium tropici in beans (Phaseolus vulgaris l) / Avaliação do estratégio de água e co-inoculação de Azospirillum brasilense e Rhizobium tropici in beans (Phaseolus vulgaris l) / Evaluación del estrés hídrico y la coinoculación de Azospirillum brasilense y Rhizobium tropici en frijoles (Phaseolus vulgaris l)

Climate change has caused major changes in abiotic factors, with water stress as the greatest threat to agricultural production. The measures aimed at alleviating the problems caused by this limiting production factor have occurred through the adoption of sustainable strategies, especially microbial biotechnology, which uses the interactions between the microorganism and the plant, ensuring productive quality and inducing plant resistance to stresses biotic and abiotic. The objective of the present work was to evaluate the biological nitrogen fixation and the development of bean seedlings, with co-inoculation of two types of inoculants, which were subjected to water stress by different pot capacities. The experiment was conducted in a greenhouse, at Universidade Paranaense - UNIPAR, from April to June 2019. The experimental design was completely randomized (DIC), with 5 replications, 16 treatments and 80 experimental units. The cultivar used was SCS Riqueza. The parameters evaluated were pot capacity (25%, 50%, 75% and 90%); small, large and total nodules, shoot and root length, dry and fresh weight, total carbon and nitrogen. The evaluation of the morphological parameters of the bean seedlings indicated that the co- inoculation technique promoted beneficial effects for the dry mass parameters of shoot, nodule and root. The analysis of the percentage of carbon and nitrogen in the tissues of the seedlings provided an increase in the concentration of these elements in treatments that involved co-inoculation (Azospirillum brasilensis and Rhizobium tropici) with pot capacities of 25 and 75% (CV), demonstrating that the association of microorganisms is beneficial in the limiting water situation.(AU)

A mudança climática tem causado grandes mudanças nos fatores abióticos, sendo o estresse hídrico a maior ameaça à produção agrícola. As medidas destinadas a aliviar os problemas causados por este fator limitante de produção ocorreram através da adoção de estratégias sustentáveis, especialmente a biotecnologia microbiana, que utiliza as interações entre o microorganismo e a planta, garantindo a qualidade produtiva e induzindo a resistência da planta ao estresse biótico e abiótico. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a fixação biológica de nitrogênio e o desenvolvimento de mudas de feijão, com co-inoculação de dois tipos de inoculantes, que foram submetidos ao estresse hídrico por diferentes capacidades de vaso. A experiência foi realizada em uma estufa, na Universidade Paranaense - UNIPAR, de abril a junho de 2019. O projeto experimental foi completamente randomizado (DIC), com 5 réplicas, 16 tratamentos e 80 unidades experimentais. A cultivar utilizada foi a SCS Riqueza. Os parâmetros avaliados foram a capacidade do vaso (25%, 50%, 75% e 90%); nódulos pequenos, grandes e totais, comprimento do rebento e da raiz, peso seco e fresco, carbono total e nitrogênio. A avaliação dos parâmetros morfológicos das mudas de feijão indicou que a técnica de co-inoculação promoveu efeitos benéficos para os parâmetros de massa seca do turião, nódulo e raiz. A análise da porcentagem de carbono e nitrogênio nos tecidos das mudas proporcionou um aumento na concentração destes elementos nos tratamentos que envolveram a co-inoculação (Azospirillum brasilensis e Rhizobium tropici) com capacidades de vaso de 25 e 75% (CV), demonstrando que a associação de microorganismos é benéfica na situação limite da água.(AU)

El cambio climático ha provocado importantes cambios en los factores abióticos, siendo el estrés hídrico la mayor amenaza para la producción agrícola. Las medidas encaminadas a paliar los problemas causados por este factor limitante de la producción se han producido mediante la adopción de estrategias sostenibles, especialmente la biotecnología microbiana, que utiliza las interacciones entre el microorganismo y la planta, asegurando la calidad productiva e induciendo la resistencia de la planta a los estreses bióticos y abióticos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la fijación biológica de nitrógeno y el desarrollo de plántulas de frijol, con la co-inoculación de dos tipos de inoculantes, que fueron sometidos a estrés hídrico por diferentes capacidades de maceta. El experimento se realizó en un invernadero, en la Universidade Paranaense - UNIPAR, de abril a junio de 2019. El diseño experimental fue completamente al azar (DIC), con 5 repeticiones, 16 tratamientos y 80 unidades experimentales. El cultivar utilizado fue SCS Riqueza. Los parámetros evaluados fueron capacidad de maceta (25%, 50%, 75% y 90%); nódulos pequeños, grandes y totales, longitud de brotes y raíces, peso seco y fresco, carbono y nitrógeno total. La evaluación de los parámetros morfológicos de las plántulas de frijol indicó que la técnica de coinoculación promovió efectos beneficiosos para los parámetros de masa seca de brotes, nódulos y raíces. El análisis del porcentaje de carbono y nitrógeno en los tejidos de las plántulas proporcionó un aumento en la concentración de estos elementos en los tratamientos que involucraron la coinoculación (Azospirillum brasilensis y Rhizobium tropici) con capacidades de maceta de 25 y 75% (CV), demostrando que la asociación de microorganismos es beneficiosa en la situación de agua limitante.(AU)

Plant age, crop stage and surrounding habitats: their impact on sucking pests and predators complex in cotton (Gossypium hirsutum L.) field plots in arid climate at district Layyah, Punjab, Pakistan

Abstract Sucking pests are major threat to cotton field crop which cause unbearable losses to the crop yield. Aim of the current study was to record seasonal dynamics of major sucking insect pests including whitefly, jassid, thrips and their natural arthropod predators i.e. green lacewings and spiders in cotton field plots. The effects of surrounding field crops on pests density and predatory efficiency of predators were also recorded. For sampling and survey of insects, the visual counting was found to be the most efficient method for recording the abundance of insects, trailed by net sweeping and tapping. Whitefly was the most dominant sucking pest found on the vegetative stage of cotton, followed by jassid and thrips. Fluctuated populations of predatory arthropods, spiders and green lacewings were also recorded during whole cropping season however, the densities of pests and predators varied with crop phenology. Spiders population was encouraging at both vegetative and flowering stage and also the same trend of jassid and whitefly were observed at both stages of the crop. Surrounding habitats showed non-significant effect on population densities of insect pests and predators. For abiotic factors, the spiders showed strong positive correlation with humidity and temperature. However, green lacewing was only positively correlated with humidity. On the other hand, the populations of whitefly, jassid and thrips showed non-significant correlation with both temperature and humidity. Overall densities of sucking insect pests were found above economic threshold level. The plant age, crop stage and surrounding habitats effect on the population fluctuation of pests as well as the predators abundance. The future studies are also warranted to investigate the altered habitats and multiple trap cropping to find out their impact on unattended insect predators and parasitoids in cotton crop.

Resumo As pragas sugadoras são uma grande ameaça para a cultura do algodão, causando perdas insuportáveis no rendimento da cultura. O objetivo do estudo atual foi registrar a dinâmica sazonal das principais pragas de insetos sugadores, incluindo mosca-branca, jassid, tripes e seus artrópodes predadores naturais, ou seja, crisopídeos e aranhas verdes em parcelas de algodão. Os efeitos das plantações circundantes na densidade de pragas e na eficiência predatória de predadores também foram registrados. Para amostragem e pesquisa de insetos, a contagem visual foi considerada o método mais eficiente para registrar a abundância de insetos, seguido por varredura e batida de rede. A mosca-branca foi a praga sugadora mais dominante encontrada na fase vegetativa do algodoeiro, seguida pelo jassid e tripes. Populações flutuantes de artrópodes predadores, aranhas e crisálidas também foram registradas durante toda a safra, no entanto as densidades de pragas e predadores variaram com a fenologia da cultura. A população de aranhas foi encorajadora tanto na fase vegetativa como na floração e também a mesma tendência de jassid e mosca-branca foi observada em ambas as fases da cultura. Os habitats circundantes mostraram efeito não significativo nas densidades populacionais de insetos-praga e predadores. Para os fatores abióticos, as aranhas apresentaram forte correlação positiva com umidade e temperatura. No entanto, lacewing verde foi apenas positivamente correlacionado com a umidade. Por outro lado, as populações de mosca-branca, jassid e tripes apresentaram correlação não significativa com temperatura e umidade. As densidades gerais de pragas sugadoras de insetos foram encontradas acima do nível do limiar econômico. A idade da planta, o estágio da cultura e os habitats circundantes afetam a flutuação populacional de pragas, bem como a abundância de predadores. Os estudos futuros também são necessários para investigar os habitats alterados e cultivo com armadilhas múltiplas para descobrir seu impacto sobre predadores de insetos e parasitoides desacompanhados na cultura do algodão.

Life tables of the ladybird beetles Harmonia axyridis, Cycloneda sanguinea and Hippodamia convergens reared on the greenbug Schizaphis graminum / Tabelas de vida das joaninhas Harmonia axyridis, Cycloneda sanguinea e Hippodamia convergens alimentadas com o pulgão-verde Schizaphis graminum

The Asian lady beetle Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae) is a biological control agent that also may adversely impact other coccinellid species. Life table parameters were used to assess the population growth potential and the effects of interspecific competition between the invasive lady beetle H. axyridis and the native coccinellids Hippodamia convergens and Cycloneda sanguinea (Coleoptera: Coccinellidae) under laboratory conditions at 25 °C, using Schizaphis graminum (Hemiptera: Aphididae) as prey. The effects of the abiotic factors air temperature and humidity on these coccinellids by conducting a survey in a sorghum crop under average conditions of 18.1 °C and 53.5%, respectively, were also assessed. Fecundity was higher in C. sanguinea (1021.0 eggs per female) and H. axyridis (1029.2 eggs per female) than in H. convergens (484.5 eggs per female). The majority of the life table parameters showed no significant differences. The instantaneous rates of population increase (rm) of C. sanguinea, H. axyridis, and H. convergens were 0.195, 0.198, and 0.194 d-1, respectively. Based on the life table parameters obtained in this study, all three species of Coccinellidae showed a similar capacity to control a S. graminum population.

A joaninha asiática Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae) é um agente de controle biológico que pode afetar negativamente outras espécies de coccinelídeos. Parâmetros da tabela de vida foram usados ​​para avaliar o potencial de crescimento populacional e os efeitos da competição interespecífica entre o coccinelídeo exótico H. axyridis e os coccinelídeos nativos Hippodamia convergens e Cycloneda sanguinea (Coleoptera: Coccinellidae) em condições de laboratório a 25 °C, usando Schizaphis graminum (Hemiptera: Aphididae) como presa. Também foram avaliados os efeitos dos fatores abióticos temperatura e umidade do ar sobre esses coccinelídeos por meio de levantamento em uma cultura de sorgo sob condições médias de 18,1 °C e 53,5%, respectivamente. A fecundidade foi maior em C. sanguinea (1021,0 ovos por fêmea) e H. axyridis (1029,2 ovos por fêmea) do que em H. convergens (484,5 ovos por fêmea). A maioria dos parâmetros da tabela de vida não apresentou diferenças significativas. As taxas intrínsicas de aumento (rm) de C. sanguinea, H. axyridis e H. convergens foram 0,195, 0,198 e 0,194 d­1, respectivamente. Com base nos parâmetros da tabela de vida obtidos neste estudo, as três espécies de Coccinellidae mostraram uma capacidade semelhante de controlar uma população de S. graminum.