Genetic structure simulation for Hancornia speciosa populations in Northeast Brazil / Simulação da estrutura genética de populações de Hancornia speciosa no nordeste brasileiro

ABSTRACT: Mangaba tree is a fruit tree species whose natural populations are fragmented by anthropic actions. For this reason, studies assessing the impact of fragmentation on the diversity and genetic structure of these populations are required in order to establish suitable conservation strategies. In our study, we used data from analyzes through microsatellite markers in computer simulations to estimate the rates of migration and selfing of six mangaba populations. The studied populations are located in the northeastern states of Ceará, Pernambuco and Sergipe. We tested different selfing and migration rates and selected the combination that showed values of observed and expected heterozygosity closest to those previously obtained with microsatellite markers. According to our simulations, selfing and migration were moderate. This may have led to an increase in inbreeding and genetic drift, resulting in low genetic diversity. We recommend expanding the area and reducing disturbance to promote the occurrence of pollinators, which play an important role in increasing genetic diversity.

RESUMO: A mangabeira é uma espécie frutífera cujas populações naturais se encontram fragmentadas por ações antrópicas. Desse modo, são necessários estudos sobre a avaliação do impacto da fragmentação sobre a diversidade e estrutura genética dessas populações para o estabelecimento de estratégias de conservação adequadas. No presente estudo, foram utilizados dados de análises com marcadores microssatélites em simulações computacionais para estimar as taxas de migração e autofecundação de seis populações de mangaba. As populações estudadas estão localizadas nos estados nordestinos do Ceará, Pernambuco e Sergipe. Foram testadas diferentes taxas de autofecundação e migração, e selecionada a combinação que apresentou valores de heterozigosidade observada e esperada mais próximos dos obtidos com marcadores microssatélites. Com base nas simulações, a autofecundação foi de 0,3 e a taxa de migração variou de 0,5 a 0,6, valores que podem ter conduzido ao aumento da endogamia e deriva genética, resultando em baixa diversidade genética. Recomenda-se a expansão da área e a redução de perturbações para promover a ocorrência de polinizadores, que desempenham um papel importante no aumento da diversidade genética.

Can farmers' combined-tillage promote the agricultural production efficiency? - Evidence from land fragmentation / O plantio combinado dos agricultores pode promover a eficiência da produção agrícola? - Evidência da fragmentação da terra

ABSTRACT: With the gradual transfer of an enormous young and middle age labor force from agricultural field to non-agricultural sectors, the negative role of land fragmentation (LF), which is related to food security, is increasingly reflecting in the process of agricultural modernization. Meanwhile, the positive roles of farmers' combined-tillage in production are gradually emerging. Based on the above background, this study explained the relationship among farmers' combined-tillage, LF and agricultural production efficiency (APE). The study used survey date and the SFA-QR model to empirically investigate the effects of LF and farmers' combined-tillage on APE. Furthermore, this article analyzed the moderating effect of farmers' combined-tillage on the relationship between LF and APE. The results demonstrated that: (1) Farmers combined-tillage improves the APE significantly, especially on low and medium efficiency households; (2) LF has a negative impact on APE, especially on low and medium efficiency households; (3) Combined-tillage could alleviate the adverse effects of LF on APE. In this regard, the paper also proposed some suggestions to face the adverse effects of LF and promote farmers' combined-tillage in production.

RESUMO: Com a transferência gradual de enorme força de trabalho jovem e de meia idade do campo agrícola para os setores não agrícolas, o papel negativo da fragmentação da terra (LF), relacionada à segurança alimentar, está cada vez mais refletido no processo de modernização agrícola. Enquanto isso, os papéis positivos da lavoura combinada dos agricultores na produção estão surgindo gradualmente. Com base no histórico acima, o objetivo deste estudo é explicar a relação entre o plantio direto dos agricultores, LF e eficiência da produção agrícola (APE). O estudo usou dados do levantamento e o modelo SFA-QR para investigar empiricamente os efeitos da FL e do plantio direto dos agricultores sobre o APE. Além disso, este artigo analisou o efeito moderador do plantio combinado dos agricultores na relação entre LF e APE. Os resultados demonstram que: (1) A lavoura combinada dos agricultores melhora significativamente o APE, especialmente em domicílios de baixa e média eficiência; (2) LF tem um impacto negativo na APE, especialmente em domicílios de baixa e média eficiência; (3) A lavoura combinada pode aliviar os efeitos adversos do LF no APE. Nesse sentido, o trabalho também propõe algumas sugestões para enfrentar os efeitos adversos da FL e promover o plantio combinado dos agricultores na produção.

Genetic structure simulation for Hancornia speciosa populations in Northeast Brazil / Simulação da estrutura genética de populações de Hancornia speciosa no nordeste brasileiro

Mangaba tree is a fruit tree species whose natural populations are fragmented by anthropic actions. For this reason, studies assessing the impact of fragmentation on the diversity and genetic structure of these populations are required in order to establish suitable conservation strategies. In our study, we used data from analyzes through microsatellite markers in computer simulations to estimate the rates of migration and selfing of six mangaba populations. The studied populations are located in the northeastern states of Ceará, Pernambuco and Sergipe. We tested different selfing and migration rates and selected the combination that showed values of observed and expected heterozygosity closest to those previously obtained with microsatellite markers. According to our simulations, selfing and migration were moderate. This may have led to an increase in inbreeding and genetic drift, resulting in low genetic diversity. We recommend expanding the area and reducing disturbance to promote the occurrence of pollinators, which play an important role in increasing genetic diversity.

A mangabeira é uma espécie frutífera cujas populações naturais se encontram fragmentadas por ações antrópicas. Desse modo, são necessários estudos sobre a avaliação do impacto da fragmentação sobre a diversidade e estrutura genética dessas populações para o estabelecimento de estratégias de conservação adequadas. No presente estudo, foram utilizados dados de análises com marcadores microssatélites em simulações computacionais para estimar as taxas de migração e autofecundação de seis populações de mangaba. As populações estudadas estão localizadas nos estados nordestinos do Ceará, Pernambuco e Sergipe. Foram testadas diferentes taxas de autofecundação e migração, e selecionada a combinação que apresentou valores de heterozigosidade observada e esperada mais próximos dos obtidos com marcadores microssatélites. Com base nas simulações, a autofecundação foi de 0,3 e a taxa de migração variou de 0,5 a 0,6, valores que podem ter conduzido ao aumento da endogamia e deriva genética, resultando em baixa diversidade genética. Recomenda-se a expansão da área e a redução de perturbações para promover a ocorrência de polinizadores, que desempenham um papel importante no aumento da diversidade genética.

Can farmers' combined-tillage promote the agricultural production efficiency? - Evidence from land fragmentation / O plantio combinado dos agricultores pode promover a eficiência da produção agrícola? - Evidência da fragmentação da terra

With the gradual transfer of an enormous young and middle age labor force from agricultural field to non-agricultural sectors, the negative role of land fragmentation (LF), which is related to food security, is increasingly reflecting in the process of agricultural modernization. Meanwhile, the positive roles of farmers' combined-tillage in production are gradually emerging. Based on the above background, this study explained the relationship among farmers' combined-tillage, LF and agricultural production efficiency (APE). The study used survey date and the SFA-QR model to empirically investigate the effects of LF and farmers' combined-tillage on APE. Furthermore, this article analyzed the moderating effect of farmers' combined-tillage on the relationship between LF and APE. The results demonstrated that: (1) Farmers combined-tillage improves the APE significantly, especially on low and medium efficiency households; (2) LF has a negative impact on APE, especially on low and medium efficiency households; (3) Combined-tillage could alleviate the adverse effects of LF on APE. In this regard, the paper also proposed some suggestions to face the adverse effects of LF and promote farmers' combined-tillage in production.

Com a transferência gradual de enorme força de trabalho jovem e de meia idade do campo agrícola para os setores não agrícolas, o papel negativo da fragmentação da terra (LF), relacionada à segurança alimentar, está cada vez mais refletido no processo de modernização agrícola. Enquanto isso, os papéis positivos da lavoura combinada dos agricultores na produção estão surgindo gradualmente. Com base no histórico acima, o objetivo deste estudo é explicar a relação entre o plantio direto dos agricultores, LF e eficiência da produção agrícola (APE). O estudo usou dados do levantamento e o modelo SFA-QR para investigar empiricamente os efeitos da FL e do plantio direto dos agricultores sobre o APE. Além disso, este artigo analisou o efeito moderador do plantio combinado dos agricultores na relação entre LF e APE. Os resultados demonstram que: (1) A lavoura combinada dos agricultores melhora significativamente o APE, especialmente em domicílios de baixa e média eficiência; (2) LF tem um impacto negativo na APE, especialmente em domicílios de baixa e média eficiência; (3) A lavoura combinada pode aliviar os efeitos adversos do LF no APE. Nesse sentido, o trabalho também propõe algumas sugestões para enfrentar os efeitos adversos da FL e promover o plantio combinado dos agricultores na produção.

What is known so far about bull sperm protamination: a review

Sperm routinary fitness evaluation is not sufficient to predict bull reproductive capacity as they present differences in fertility up to 40%. Among the defects which compromise spermatozoa functionality, new approaches consider the study of sperm chromatin, which is the core structure containing paternal genetic information. Sperm chromatin needs to be compacted to maintain the integrity of DNA, which occurs by binding nucleoproteins with high affinity to DNA. In the last stages of sperm maturation, chromatin is hyper-compacted by basic proteins called protamines in a process named protamination. In this review, we summarized intrinsic and extrinsic factors that are suggested to influence protamination in bull spermatozoa, considering old and new evidence from human and murine spermatozoa. Also, the current approaches to evaluate bull protamination and its relationship with fertility were described. Nevertheless, the physiological mechanisms of protamination are still poorly understood.(AU)

Morphometry of fruits and pyrenes in two morphotypes and populations of Butia purpurascens Glassman (Arecaceae) / Morfometria de frutos e pirênios em dois morfotipos e populações de Butia purpurascens Glassman (Arecaceae)

Morphometry of fruits and seeds is a useful and important information for phenotyping and genetic characterization of crop plant species and, for conservation of endangered species, as is the case of Butia purpurascens Glassman. In this study, we determined comparatively the morphometric features of fruits and pyrenes between yellow and magenta B. purpurascens morphotypes, located in four different sites (populations). We processed 1380 fruits collected from 69 individuals. We evaluated the length, width and weight of the fruits and pyrenes, the fresh and dry pulp mass, and percentage of pulp moisture. Yellow morph showed larger and heavier fruits than magenta morph. Morphometric differences were also evident among the four populations, suggesting that ecosystems fragmentation can cause deleterious genetic effects in B. purpurascens in long-term.

A morfometria de frutos e sementes é uma informação útil e importante para fenotipagem e caracterização genética de espécies vegetais com potencial econômico e, para a conservação de espécies ameaçadas, como é o caso de Butia purpurascens. Nesse estudo, determinamos comparativamente as características morfométricas de frutos e pirênios entre morfotipos amarelo e magenta de B. purpurascens, localizados em quatro localidades diferentes (populações). Beneficiamos 1380 frutos, coletados em 69 indivíduos. Avaliamos o comprimento, largura e o peso dos frutos e pirênios, a massa fresca e seca da polpa, e a porcentagem de umidade da polpa. O morfotipo amarelo apresentou frutos maiores e mais pesados do que o morfotipo magenta. Diferenças morfométricas também foram notórias entre as quatro populações, sugerindo que a fragmentação de ecossistemas pode causar efeitos genéticos deletérios em B. purpurascens ao longo do tempo.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos

Abstract This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Resumo Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P 0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P 0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P 0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P 0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P < 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P < 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P < 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P < 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P <0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P <0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P <0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P <0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P < 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P < 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P < 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P < 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.(AU)

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P <0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P <0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P <0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P <0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.(AU)

Mamíferos em remanescentes florestais de mata atlântica, Barbacena, Minas Gerais / Mammals in atlantic forest remnants of Barbacena, Minas Gerais

A perda e fragmentação de habitats são as principais causas do declínio da biodiversidade, uma vez que as alterações das condições ambientais e ecológicas afetam diretamente a riqueza, a abundância e a distribuição das espécies. O presente trabalho teve como objetivo identificar mamíferos de médio e grande porte em três fragmentos remanescentes de Mata Atlântica, situados no Campus Barbacena do Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais (IFSudesteMG). As espécies foram registradas por meio de parcelas de areia e busca ativa de vestígios diretos e indiretos. Foram identificadas 16 espécies distribuídas em seis ordens e 14 famílias, dentre elas, algumas vulneráveis e ameaçadas como Lycalopex vetulus (raposa do campo), Lontra longicaudis (lontra) e Callicebus nigrifrons (sauá). Canis familiaris (cão doméstico) e Didelphis sp. (gambá) foram mais frequentes nas parcelas de areia. O maior fragmento apresentou maior riqueza, com 15 espécies, 93,75% do total registrado no Campus. O número de espécies compartilhadas nas três áreas amostradas foi 31,2%. Os índices de similaridade registrados entre os fragmentos indicam que há necessidade de maior conectividade entre as áreas através da criação de corredores ecológicos, permitindo assim o deslocamento das espécies e, consequentemente, o maior fluxo gênico, favorecendo a manutenção de importantes serviços ecossistêmicos para a região. Apesar de pequena, a área de estudo desempenha importante papel na conservação dos mamíferos da região, preservando espécies de Cerrado e Mata Atlântica. Com o intuito de reduzir os impactos na fauna local, torna-se necessário a implantação de ações de manejo e conservação.

Habitat loss and fragmentation are the main causes of biodiversity decline, since changes in environmental and ecological conditions directly affect species richness, abundance, and distribution. This study aimed to identify medium- and large-sized mammals occurring in three Atlantic Forest remnants located in the Barbacena campus of the Federal Institute of Southeast Minas Gerais (IFSudesteMG). The species were recorded in track plots and through active search for direct and indirect signs. 16 species distributed in six orders and 14 families were identified, including some vulnerable and threatened species such as Lycalopex vetulus (meadow fox), Lontra longicaudis (otter), and Callicebus nigrifrons (black-fronted titi monkey). Canis familiaris (domestic dog) and Didelphis sp. (opossum) were the species most frequently observed in the track plots. The largest fragment had the greatest species richness, with 15 species, or 93.75% of the total. The number of species shared among the three sampled areas was 31.2%. The similarities identified between the fragments indicate the need for higher connectivity among them, through the creation of ecological corridors to allow the movement and, consequently, gene flux among the populations, favoring the maintenance of important ecosystem services in the region. Although small, the study area plays a major role in mammal conservation in the region, preserving species from the Cerrado and the Atlantic Forest domains. To reduce potential impacts on the local fauna, management and conservation efforts should be put forward.

Mammals in atlantic forest remnants of Barbacena, Minas Gerais / Mamíferos em remanescentes florestais de mata atlântica, Barbacena, Minas Gerais

Habitat loss and fragmentation are the main causes of biodiversity decline, since changes in environmental and ecological conditions directly affect species richness, abundance, and distribution. This study aimed to identify medium- and large-sized mammals occurring in three Atlantic Forest remnants located in the Barbacena campus of the Federal Institute of Southeast Minas Gerais (IFSudesteMG). The species were recorded in track plots and through active search for direct and indirect signs. 16 species distributed in six orders and 14 families were identified, including some vulnerable and threatened species such as Lycalopex vetulus (meadow fox), Lontra longicaudis (otter), and Callicebus nigrifrons (black-fronted titi monkey). Canis familiaris (domestic dog) and Didelphis sp. (opossum) were the species most frequently observed in the track plots. The largest fragment had the greatest species richness, with 15 species, or 93.75% of the total. The number of species shared among the three sampled areas was 31.2%. The similarities identified between the fragments indicate the need for higher connectivity among them, through the creation of ecological corridors to allow the movement and, consequently, gene flux among the populations, favoring the maintenance of important ecosystem services in the region. Although small, the study area plays a major role in mammal conservation in the region, preserving species from the Cerrado and the Atlantic Forest domains. To reduce potential impacts on the local fauna, management and conservation efforts should be put forward.

A perda e fragmentação de habitats são as principais causas do declínio da biodiversidade, uma vez que as alterações das condições ambientais e ecológicas afetam diretamente a riqueza, a abundância e a distribuição das espécies. O presente trabalho teve como objetivo identificar mamíferos de médio e grande porte em três fragmentos remanescentes de Mata Atlântica, situados no Campus Barbacena do Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais (IFSudesteMG). As espécies foram registradas por meio de parcelas de areia e busca ativa de vestígios diretos e indiretos. Foram identificadas 16 espécies distribuídas em seis ordens e 14 famílias, dentre elas, algumas vulneráveis e ameaçadas como Lycalopex vetulus (raposa do campo), Lontra longicaudis (lontra) e Callicebus nigrifrons (sauá). Canis familiaris (cão doméstico) e Didelphis sp. (gambá) foram mais frequentes nas parcelas de areia. O maior fragmento apresentou maior riqueza, com 15 espécies, 93,75% do total registrado no Campus. O número de espécies compartilhadas nas três áreas amostradas foi 31,2%. Os índices de similaridade registrados entre os fragmentos indicam que há necessidade de maior conectividade entre as áreas através da criação de corredores ecológicos, permitindo assim o deslocamento das espécies e, consequentemente, o maior fluxo gênico, favorecendo a manutenção de importantes serviços ecossistêmicos para a região. Apesar de pequena, a área de estudo desempenha importante papel na conservação dos mamíferos da região, preservando espécies de Cerrado e Mata Atlântica. Com o intuito de reduzir os impactos na fauna local, torna-se necessário a implantação de ações de manejo e conservação.

Characterization and evaluation of the enzymatic activity of tetanus toxin submitted to cobalt-60 gamma radiation

Tetanus toxin blocks the release of the inhibitory neurotransmitters in the central nervous system and causes tetanus and its main form of prevention is through vaccination. The vaccine is produced by inactivation of tetanus toxin with formaldehyde, which may cause side effects. An alternative way is the use of ionizing radiation for inactivation of the toxin and also to improve the potential immunogenic response and to reduce the post-vaccination side effects. Therefore, the aim of this study was to characterize the tetanus toxin structure after different doses of ionizing radiation of 60Co. Methods Irradiated and native tetanus toxin was characterized by SDS PAGE in reducing and non-reducing conditions and MALD-TOF. Enzymatic activity was measured by FRET substrate. Also, antigenic properties were assessed by ELISA and Western Blot data. Results Characterization analysis revealed gradual modification on the tetanus toxin structure according to doses increase. Also, fragmentation and possible aggregations of the protein fragments were observed in higher doses. In the analysis of peptide preservation by enzymatic digestion and mass spectrometry, there was a slight modification in the identification up to the dose of 4 kGy. At subsequent doses, peptide identification was minimal. The analysis of the enzymatic activity by fluorescence showed 35 % attenuation in the activity even at higher doses. In the antigenic evaluation, anti-tetanus toxin antibodies were detected against the irradiated toxins at the different doses, with a gradual decrease as the dose increased, but remaining at satisfactory levels. Conclusion Ionizing radiation promoted structural changes in the tetanus toxin such as fragmentation and/or aggregation and attenuation of enzymatic activity as the dose increased, but antigenic recognition of the toxin remained at good levels indicating its possible use as an immunogen. However, studies of enzymatic activity of tetanus toxin irradiated with doses above 8 kGy should be further analyzed.(AU)

Characterization and evaluation of the enzymatic activity of tetanus toxin submitted to cobalt-60 gamma radiation

Tetanus toxin blocks the release of the inhibitory neurotransmitters in the central nervous system and causes tetanus and its main form of prevention is through vaccination. The vaccine is produced by inactivation of tetanus toxin with formaldehyde, which may cause side effects. An alternative way is the use of ionizing radiation for inactivation of the toxin and also to improve the potential immunogenic response and to reduce the post-vaccination side effects. Therefore, the aim of this study was to characterize the tetanus toxin structure after different doses of ionizing radiation of 60Co. Methods Irradiated and native tetanus toxin was characterized by SDS PAGE in reducing and non-reducing conditions and MALD-TOF. Enzymatic activity was measured by FRET substrate. Also, antigenic properties were assessed by ELISA and Western Blot data. Results Characterization analysis revealed gradual modification on the tetanus toxin structure according to doses increase. Also, fragmentation and possible aggregations of the protein fragments were observed in higher doses. In the analysis of peptide preservation by enzymatic digestion and mass spectrometry, there was a slight modification in the identification up to the dose of 4 kGy. At subsequent doses, peptide identification was minimal. The analysis of the enzymatic activity by fluorescence showed 35 % attenuation in the activity even at higher doses. In the antigenic evaluation, anti-tetanus toxin antibodies were detected against the irradiated toxins at the different doses, with a gradual decrease as the dose increased, but remaining at satisfactory levels. Conclusion Ionizing radiation promoted structural changes in the tetanus toxin such as fragmentation and/or aggregation and attenuation of enzymatic activity as the dose increased, but antigenic recognition of the toxin remained at good levels indicating its possible use as an immunogen. However, studies of enzymatic activity of tetanus toxin irradiated with doses above 8 kGy should be further analyzed.(AU)

Frugivorous bat (Chiroptera: Phyllostomidae) community structure and trophic relations in Atlantic Forest fragments

We evaluated the structure of a community of frugivorous bats using composition and abundance patterns, niche amplitude and food overlap of these animals in four Atlantic Forest fragments, each one exposed to different conservation realities. For twelve months, we captured six bat species and found the seeds of 13 species of pioneering plants in 158 fecal samples. The most abundant bat species were Artibeus planirostris (25.4%), Artibeus lituratus (24.1%) and Carollia perspicillata(23.9%). Only one fragment (Fazenda Unida), the most conserved area, exhibited a significantly different composition and abundance of species. We found low trophic niche amplitude values (<0.60), associated to high food overlaps. Our results suggest that bats can adjust their foraging strategy to deal with food availability variations. By favoring pioneering plant species, the fragmentation process noted of the studied areas creates an attractive environment for bats more tolerant to this type of disturbance. The sampled areas represent important secondary forest remnants in southern Brazil that require attention to avoid an even greater loss of bat diversity.

Frugivorous bat (Chiroptera: Phyllostomidae) community structure and trophic relations in Atlantic Forest fragments

We evaluated the structure of a community of frugivorous bats using composition and abundance patterns, niche amplitude and food overlap of these animals in four Atlantic Forest fragments, each one exposed to different conservation realities. For twelve months, we captured six bat species and found the seeds of 13 species of pioneering plants in 158 fecal samples. The most abundant bat species were Artibeus planirostris (25.4%), Artibeus lituratus (24.1%) and Carollia perspicillata(23.9%). Only one fragment (Fazenda Unida), the most conserved area, exhibited a significantly different composition and abundance of species. We found low trophic niche amplitude values (<0.60), associated to high food overlaps. Our results suggest that bats can adjust their foraging strategy to deal with food availability variations. By favoring pioneering plant species, the fragmentation process noted of the studied areas creates an attractive environment for bats more tolerant to this type of disturbance. The sampled areas represent important secondary forest remnants in southern Brazil that require attention to avoid an even greater loss of bat diversity.(AU)

Rodent helminths in fragmented Atlantic Forest areas in the western region of the state of Paraná / Helmintos de roedores em áreas fragmentadas de Mata Atlântica na região Oeste do Estado do Paraná

Rodents are small mammals that can be parasitized by various helminths. This study aimed to identify and describe the ecological indicators of infection in rodents captured in fragments of the Atlantic Forest in the western region of Paraná State, Brazil. Sixty-eight specimens of five rodent species were collected, necropsied, and inspected in search of helminths. The parasites were stored in 70% ethanol, morphologically identified, and counted for calculation of infection indicators. Fourteen species of helminths and one species of Crustacea were recorded: ten in Akodon montensis, four in Mus musculus, two in Thaptomys nigrita, two in Oligoryzomys nigripes, and one in Euryoryzomys russatus. The registered species of parasites were: Rodentolepis akodontis, Angiostrongylus sp., Protospirura numidica criceticola, Trichuris navonae, Syphacia alata, Syphacia criceti, Syphacia evaginata, Trichofreitasia lenti, Stilestrongylus aculeata, Stilestrongylus eta, Stilestrongylus gracielae, Stilestrongylus franciscanus, Stilestrongylus moreli, Stilestrongylus sp., and Pentastomida gen. sp. A positive correlation between the intensity of infection of T. navonae and T. lenti was observed with the body condition index of the host A. montensis. For all species, this study represents a new register of locality, and for eight of them a new host.(AU)

Roedores são pequenos mamíferos que podem ser parasitados por uma diversidade de helmintos. Este estudo teve como objetivo identificar e descrever os indicadores ecológicos de infecção por helmintos, em roedores capturados em fragmentos de Mata Atlântica, na região Oeste do Estado do Paraná, Brasil. Sessenta e oito animais foram coletados, necropsiados e inspecionados em busca de helmintos. Os parasitas foram armazenados em etanol 70%, identificados morfologicamente e contados para o cálculo dos indicadores de infecção. Quatorze espécies de helmintos e uma espécie de crustáceo foram registradas: dez em Akodon montensis, quatro em Mus musculus, duas em Thaptomys nigrita, duas em Oligoryzomys nigripes e uma em Euryoryzomys russatus. As espécies de parasitas registradas foram: Rodentolepis akodontis, Angiostrongylus sp., Protospirura numidica criceticola, Trichuris navonae, Syphacia alata, Syphacia criceti, Syphacia evaginata, Trichofreitasia lenti, Stilestrongylus aculeata, Stilestrongylus eta, Stilestrongylus gracielae, Stilestrongylus franciscanus, Stilestrongylus moreli, Stilestrongylus sp., e Pentastomida gen. sp. Uma correlação positiva entre a intensidade parasitária de T. navonae e T. lenti foi observada com o índice de condição corporal do hospedeiro A. montensis. Para todas as espécies, este estudo representa um novo registro de localidade, e para oito delas um novo hospedeiro.(AU)

Agricultural activities and threat to fauna in Brazil: an analysis of the Red Book of Endangered Brazilian Fauna

Abstract The recent edition of the Red Book of Endangered Brazilian Fauna brings 1,173 threatened species, 86% of them in terrestrial or freshwater environments. For these species, the main threat vector is agricultural activities that affect 519 species (51%). This information brought by the Red Book is examined in-depth and its consistency is discussed in search of an objective view on the impacts of agriculture, its importance, how they affect the different groups of animals, the different biomes of the country, and the different types of habitats continental. Birds, fish, and invertebrates are the groups with the highest number of species threatened by agricultural activity, accounting for more than 70% of the species. Habitat loss is by far the biggest impact caused by the activity, affecting almost 90% of the species. However, there is a difference between the impact of agriculture and livestock. The work seeks to understand why livestock threatens a smaller number of species, although pastures occupy more than twice the area occupied by crops and forestry. The work brings an objective debate on the relationship between agricultural activities and the conservation of wild fauna in Brazil, without falling into the trap of the useless demonization of human activities, highlighting, instead, the need to define and implement strategies for the conservation of biodiversity in the midst the land use matrix itself, complementary to the conservation units, based on the best available information on the vulnerability of fauna to the impacts of this vector.

Rodent helminths in fragmented Atlantic Forest areas in the western region of the state of Paraná / Helmintos de roedores em áreas fragmentadas de Mata Atlântica na região Oeste do Estado do Paraná

Abstract Rodents are small mammals that can be parasitized by various helminths. This study aimed to identify and describe the ecological indicators of infection in rodents captured in fragments of the Atlantic Forest in the western region of Paraná State, Brazil. Sixty-eight specimens of five rodent species were collected, necropsied, and inspected in search of helminths. The parasites were stored in 70% ethanol, morphologically identified, and counted for calculation of infection indicators. Fourteen species of helminths and one species of Crustacea were recorded: ten in Akodon montensis, four in Mus musculus, two in Thaptomys nigrita, two in Oligoryzomys nigripes, and one in Euryoryzomys russatus. The registered species of parasites were: Rodentolepis akodontis, Angiostrongylus sp., Protospirura numidica criceticola, Trichuris navonae, Syphacia alata, Syphacia criceti, Syphacia evaginata, Trichofreitasia lenti, Stilestrongylus aculeata, Stilestrongylus eta, Stilestrongylus gracielae, Stilestrongylus franciscanus, Stilestrongylus moreli, Stilestrongylus sp., and Pentastomida gen. sp. A positive correlation between the intensity of infection of T. navonae and T. lenti was observed with the body condition index of the host A. montensis. For all species, this study represents a new register of locality, and for eight of them a new host.

Resumo Roedores são pequenos mamíferos que podem ser parasitados por uma diversidade de helmintos. Este estudo teve como objetivo identificar e descrever os indicadores ecológicos de infecção por helmintos, em roedores capturados em fragmentos de Mata Atlântica, na região Oeste do Estado do Paraná, Brasil. Sessenta e oito animais foram coletados, necropsiados e inspecionados em busca de helmintos. Os parasitas foram armazenados em etanol 70%, identificados morfologicamente e contados para o cálculo dos indicadores de infecção. Quatorze espécies de helmintos e uma espécie de crustáceo foram registradas: dez em Akodon montensis, quatro em Mus musculus, duas em Thaptomys nigrita, duas em Oligoryzomys nigripes e uma em Euryoryzomys russatus. As espécies de parasitas registradas foram: Rodentolepis akodontis, Angiostrongylus sp., Protospirura numidica criceticola, Trichuris navonae, Syphacia alata, Syphacia criceti, Syphacia evaginata, Trichofreitasia lenti, Stilestrongylus aculeata, Stilestrongylus eta, Stilestrongylus gracielae, Stilestrongylus franciscanus, Stilestrongylus moreli, Stilestrongylus sp., e Pentastomida gen. sp. Uma correlação positiva entre a intensidade parasitária de T. navonae e T. lenti foi observada com o índice de condição corporal do hospedeiro A. montensis. Para todas as espécies, este estudo representa um novo registro de localidade, e para oito delas um novo hospedeiro.

Agricultural activities and threat to fauna in Brazil: an analysis of the Red Book of Endangered Brazilian Fauna

Abstract The recent edition of the Red Book of Endangered Brazilian Fauna brings 1,173 threatened species, 86% of them in terrestrial or freshwater environments. For these species, the main threat vector is agricultural activities that affect 519 species (51%). This information brought by the Red Book is examined in-depth and its consistency is discussed in search of an objective view on the impacts of agriculture, its importance, how they affect the different groups of animals, the different biomes of the country, and the different types of habitats continental. Birds, fish, and invertebrates are the groups with the highest number of species threatened by agricultural activity, accounting for more than 70% of the species. Habitat loss is by far the biggest impact caused by the activity, affecting almost 90% of the species. However, there is a difference between the impact of agriculture and livestock. The work seeks to understand why livestock threatens a smaller number of species, although pastures occupy more than twice the area occupied by crops and forestry. The work brings an objective debate on the relationship between agricultural activities and the conservation of wild fauna in Brazil, without falling into the trap of the useless demonization of human activities, highlighting, instead, the need to define and implement strategies for the conservation of biodiversity in the midst the land use matrix itself, complementary to the conservation units, based on the best available information on the vulnerability of fauna to the impacts of this vector.