Reduced genetic diversity and the success of the invasive peacock bass (Cichliformes: Cichlidae)

Abstract Several species of Cichla successfully colonized lakes and reservoirs of Brazil, since the 1960s, causing serious damage to local wildlife. In this study, 135 peacock bass were collected in a reservoir complex in order to identify if they represented a single dominant species or multiple ones, as several Cichla species have been reported in the basin. Specimens were identified by color pattern, morphometric and meristic data, and using mitochondrial markers COI, 16S rDNA and Control Region (CR). Overlapping morphological data and similar coloration patterns prevented their identification using the taxonomic keys to species identification available in the literature. However, Bayesian and maximum likelihood from sequencing data demonstrated the occurrence of a single species, Cichla kelberi. A single haplotype was observed for the 16S and CR, while three were detected for COI, with a dominant haplotype present in 98.5% of the samples. The extreme low diversity of the transplanted C. kelberi evidenced a limited number of founding maternal lineages. The success of this colonization seems to rely mainly on abiotic factors, such as increased water transparency of lentic environments that favor visual predators that along with the absence of predators, have made C. kelberi a successful invader of these reservoirs.

Resumo Muitas espécies de Cichla colonizaram com sucesso lagos e reservatórios do Brasil desde os anos 1960, causando graves prejuízos à vida selvagem nesses locais. Neste estudo, 135 tucunarés foram coletados em um complexo de reservatórios a fim de identificar se representavam uma espécie dominante ou múltiplas espécies, uma vez que diversas espécies de Cichla foram registradas na bacia. Os espécimes foram identificados com base na coloração, dados morfométricos e merísticos, e por marcadores mitocondriais COI, 16S rDNA e Região Controle (RC). A sobreposição dos dados morfométricos e o padrão similar de coloração impediram a identificação utilizando as chaves de identificação disponíveis na literatura. Entretanto, as análises bayesiana e de máxima verossimilhança de dados moleculares demonstraram a ocorrência de uma única espécie, Cichla kelberi. Um único haplótipo foi observado para o 16S e RC, enquanto três foram detectados para o COI, com um haplótipo dominante presente em 98,5% das amostras. A baixa diversidade nos exemplares introduzidos de C. kelberi evidenciou um número limitado de linhagens maternas fundadoras. O sucesso da invasão parece depender de fatores abióticos, como a maior transparência da água de ambientes lênticos que favorece predadores visuais que, atrelado à ausência de predadores, fez do C. kelberi um invasor bem-sucedido nesses reservatórios.

Genetic variations and phylogenetic relationship of genus Uromastyx from Punjab Pakistan

Abstract During the present study, specimens were collected from selected sites of Cholistan desert and Kalabagh Game Reserve, Punjab province, Pakistan. Each captured specimen was tagged with voucher number and morphometric measurements were taken. The average snout to vent length was 172.559±1.40 mm and average weight was 92.1±1.30 g. The DNA of Uromastyx hardwickii was amplified and sequenced using 16S rRNA primer set. The obtained DNA sequence has shown reliable and clear species identification. After trimming ambiguous bases, the obtained 16S rRNA fragment was 520 bp while 16S rRNA fragments aligned with closely matched sequence from NCBI comprised of 510 bp. Closely matched sequences of genus Uromastyx were retrieved from NCBI in blast searches. Neighbour-joining tree of genus Uromastyx was constructed based on p-distance using MEGA X. The mean intraspecific variation was 0.095±0.01 while intraspecific variation was ranging from 0-1%. Similarly, interspecific variation of Uromastyx hardwikii with Saara asmussi, Uromastyx alfredschmidti, Uromastyx geyri, Uromastyx thomasi, Uromastyx alfredschmidti was 0-12%, 0-19%, 0-19%, 0-20%, 12-19% respectively. The newly produced DNA was submitted to NCBI and accession number was obtained (MW052563.1). Results of current study provided information about the molecular and morphological identification of Genus Uromastyx. In our recommendation, comprehensive molecular based identification of Pakistans reptiles is required to report any new or subspecies from country.

Resumo Durante o presente estudo, os espécimes foram coletados em locais selecionados do deserto do Cholistan e da Reserva de Caça de Kalabagh, província de Punjab, Paquistão. Cada espécime capturado foi etiquetado com o número do comprovante e medidas morfométricas foram realizadas. O comprimento médio do focinho à cloaca foi de 172,559 ± 1,40 mm, e o peso médio foi de 92,1 ± 1,30 g. O DNA de Uromastyx hardwickii foi amplificado e sequenciado usando o conjunto de primer 16S rRNA. A sequência de DNA obtida mostrou identificação de espécies confiável e clara. Após o corte de bases ambíguas, o fragmento de rRNA 16S obtido tinha 520 pb, enquanto os fragmentos de rRNA 16S alinhados com a sequência próxima do NCBI composta por 510 pb. Sequências semelhantes do gênero Uromastyx foram recuperadas do NCBI em pesquisas de explosão. A árvore de união de vizinhos do gênero Uromastyx foi construída com base na distância-p usando MEGA X. A variação intraespecífica média foi de 0,095 ± 0,01, enquanto a variação intraespecífica foi de 0-1%. Da mesma forma, a variação interespecífica de Uromastyx hardwikii com Saara asmussi, Uromastyx alfredschmidti, Uromastyx geyri, Uromastyx thomasi, Uromastyx alfredschmidti foi de 0-12%, 0-19%, 0-19%, 0-20%, 12-19%, respectivamente. O DNA recém-produzido foi submetido ao NCBI e o número de acesso foi obtido (MW052563.1). Os resultados do estudo atual forneceram informações sobre a identificação molecular e morfológica do Gênero Uromastyx. Em nossa recomendação, a identificação de base molecular abrangente de répteis do Paquistão é necessária para relatar qualquer nova ou subespécie do país.

Resistance of bmr energy sorghum hybrids to sugarcane borer and fall armyworm

Abstract The lower lignin content in plants species with energy potential results in easier cellulose breakdown, making glucose available for ethanol generation. However, higher lignin levels can increase resistance to insect attack. The objective of this work was to evaluate the susceptibility of a bmr-6 biomass sorghum (a mutant genotype with a lower concentration of lignin) to important pests of energy sorghum, Diatraea saccharalis and Spodoptera frugiperda. Experiments were performed in the laboratory and greenhouse to evaluate the development of these pests on the biomass sorghum bmr hybrids BR007, BR008, and TX635 and their respective conventional near-isogenic genotypes (without the bmr gene). The lignin content was higher in non-bmr hybrids, but the evaluated insect variables varied between treatments, not being consistent in just one hybrid or because it is bmr or not. The lowest survival of S. frugiperda was observed in the BR008 hybrid, both bmr and non-bmr. The S. frugiperda injury scores on plants in the greenhouse were high (>7) in all treatments. For D. saccharalis, there was no difference in larval survival in the laboratory, but in the greenhouse, the BR007 hybrid, both bmr and non-bmr, provided greater survival. Due the need to diversify the energy matrix and the fact that greater susceptibility of the bmr hybrids to either pests was not found in this study, these results hold promise for cultivation of these biomass sorghum hybrids for the production of biofuels.

Resumo O menor teor de lignina em espécies de plantas com potencial energético resulta na maior facilidade de quebra da celulose, disponibilizando glicose para geração de etanol. Porém, maiores teores de lignina representa um fator de resistência ao ataque de insetos. O objetivo deste trabalho foi avaliar como importantes pragas do sorgo energia, Diatraea saccharalis e Spodoptera frugiperda, se comportam quanto à alimentação e desempenho em sorgo bmr-6, um genótipo mutante com menor concentração de lignina. Foram realizados experimentos em laboratório e casa de vegetação, avaliando o desenvolvimento destas pragas nos híbridos de sorgo biomassa bmr 007, 008, TX635 e seus respectivos genótipos isogênicos convencionais (sem o gene bmr). O teor de lignina foi maior nos híbridos não bmr, mas nos parâmetros avaliados nos insetos, houve variação entre os tratamentos, não sendo consistente em apenas um híbrido e nem por ser ou não bmr. A menor sobrevivência de S. frugiperda foi verificada no híbrido BR008 tanto bmr quanto não bmr. As notas de injúria por S. frugiperda no sorgo em casa de vegetação foram altas (>7) em todos os tratamentos. Para D. saccharalis, não houve diferença significativa para a sobrevivência larval em laboratório, mas em casa de vegetação o híbrido BR007 tanto bmr quanto não bmr proporcionaram maior sobrevivência. Diante da necessidade de diversificar a matriz energética e o fato de que não foi comprovada neste estudo maior suscetibilidade dos híbridos bmr a ambas as pragas, estes resultados são promissores para o cultivo desses híbridos de sorgo biomassa para produção de biocombustíveis.

Genetic variations among the isolates of Bipolaris Maydis based on phenotypic and molecular markers

Abstract Maydis leaf blight, caused by Bipolaris maydis, is an important disease of maize crop in Khyber Pakhtunkhwa (KP) Pakistan. Fifteen isolates of the pathogen, collected across KP, were studied for variability based on phenotypic and molecular markers. Significant variability among the isolates was observed when assessed using phenotypic traits such as radial growth, spore concentration, fungicide sensitivity and virulence. The isolates were classified into six culture groups based on colour, texture and margins of the colony. Conidial morphology was also variable. These were either straight or slightly curved and light to dark brown in colour. Fungicide test showed significant variation in the degree of sensitivity against Carbendazim. Isolate Bm8 exhibited maximum radial growth on carbendazim spiked plates. Conversely, isolate Bm15 showed the lowest radial growth. Variations in virulence pattern of the isolates were evident when a susceptible maize variety Azam was inoculated with spores of B. maydis. Genetic variability amongst the isolates was also estimated by RAPD as well as sequencing of ITS region. The RAPD dendrogram grouped all the isolates into two major clusters. Average genetic distance ranged from 0.6% to 100%, indicating a diverse genetic gap among the isolates. Maximum genetic distance was found between isolates Bm9 and Bm10 as well as Bm2 and Bm8. Conversely, isolates Bm13 and Bm15 were at minimum genetic distance. Phylogenetic dendrogram based on sequencing of ITS region grouped all the isolates into a single major cluster. The clusters in both the dendrogram neither correlate to the geographical distribution nor to the morphological characteristics.

Resumo A ferrugem das folhas de maydis, causada por Bipolaris maydis, é uma doença importante da cultura do milho em Khyber Pakhtunkhwa (KP), Paquistão. Quinze isolados do patógeno, coletados em KP, foram estudados quanto à variabilidade com base em marcadores fenotípicos e moleculares. Variabilidade significativa entre os isolados foi observada quando avaliada por meio de características fenotípicas, como crescimento radial, concentração de esporos, sensibilidade a fungicida e virulência. Os isolados foram classificados em seis grupos de cultura com base na cor, textura e margens da colônia. A morfologia dos conídios também foi variável. Estes eram retos ou ligeiramente curvos e de cor marrom-claro a escuro. O teste de fungicida mostrou variação significativa no grau de sensibilidade ao carbendazim. O isolado Bm8 exibiu crescimento radial máximo em placas com adição de carbendazim. Por outro lado, o isolado Bm15 apresentou o menor crescimento radial. As variações no padrão de virulência dos isolados foram evidentes quando uma variedade de milho suscetível Azam foi inoculada com esporos de B. maydis. A variabilidade genética entre os isolados também foi estimada por RAPD, bem como sequenciamento da região ITS. O dendrograma RAPD agrupou todos os isolados em dois grupos principais. A distância genética média variou de 0,6% a 100%, indicando uma lacuna genética diversa entre os isolados. A distância genética máxima foi encontrada entre os isolados Bm9 e Bm10 e também entre Bm2 e Bm8. Por outro lado, os isolados Bm13 e Bm15 estavam a uma distância genética mínima. O dendrograma filogenético baseado no sequenciamento da região ITS agrupou todos os isolados em um único aglomerado principal. Os agrupamentos em ambos os dendrogramas não se correlacionam com a distribuição geográfica nem com as características morfológicas.

Association of vitamin D receptor gene polymorphisms with type 2 diabetes mellitus in Taif population: a case-control study

Abstract Several reasons may underlie the dramatic increase in type2 diabetes mellitus. One of these reasons is the genetic basis and variations. Vitamin D receptor polymorphisms are associated with different diseases such as rheumatoid arthritis and diabetes. The aim of this study is to investigate the possible association of two identified mutations ApaI (rs7975232) and TaqI (rs731236). Eighty-nine healthy individuals and Fifty-six Type 2 Diabetic (T2D) patients were investigated using RFLP technique for genotyping and haplotyping as well. The distribution of Apal genotypes was not statistically significant among the control (P=0.65) as well as for diabetic patients (P=0.58). For Taql allele frequencies of T allele was 0.61 where of G allele was 0.39. The frequency distribution of Taql genotypes was not statistically significant among the control (P=0.26) as well as diabetic patients (P=0.17). Relative risk of the allele T of Apa1 gene is 1.28 and the odds ratio of the same allele is 1.53, while both estimates were 1.0 of the allele G. Similarly, with the Taq1 gene the relative risk and the odds ratio values for the allele T are 1.09 and 1.27 respectively and both estimates of the allele C were 0.86 for the relative risk and 0.79 for the odds ratio. The pairwise linkage disequilibrium between the two SNPs Taq1/apa1 was statistically significant in control group (D = 0.218, D' = 0.925 and P value 0.001) and similar data in diabetic groups (D = 0.2, D' = 0.875 and P value 0.001). These data suggest that the T allele of both genes Apa1 and Taq1 is associated with the increased risk of type 2 diabetes. We think that we need a larger number of volunteers to reach a more accurate conclusion.

Resumo Várias razões podem estar subjacentes ao aumento dramático da diabetes mellitus tipo 2. Um desses motivos é a base genética e variações. Os polimorfismos do receptor da vitamina D estão associados a diferentes doenças, como artrite reumatoide e diabetes. O objetivo deste estudo é investigar a possível associação de duas mutações identificadas ApaI (rs7975232) e TaqI (rs731236). Oitenta e nove indivíduos saudáveis e 56 pacientes com diabetes tipo 2 (T2D) foram investigados usando a técnica RFLP para genotipagem e haplotipagem também. A distribuição dos genótipos Apal não foi estatisticamente significativa entre o controle (P = 0,65), bem como para os pacientes diabéticos (P = 0,58). Para as frequências do alelo Taql, o alelo T foi de 0,61, onde o alelo G foi de 0,39. A distribuição de frequência dos genótipos Taql não foi estatisticamente significativa entre o controle (P = 0,26), bem como os pacientes diabéticos (P = 0,17). O risco relativo do alelo T do gene Apa1 é 1,28 e a razão de chances do mesmo alelo é 1,53, enquanto ambas as estimativas foram 1,0 do alelo G. Da mesma forma, com o gene Taq1, os valores de risco relativo e razão de chances para o alelo T são 1,09 e 1,27, respectivamente, e ambas as estimativas do alelo C foram de 0,86 para o risco relativo e 0,79 para o odds ratio. O desequilíbrio de ligação par a par entre os dois SNPs Taq1 / apa1 foi estatisticamente significativo no grupo de controle (D = 0,218, D' = 0,925 e valor P 0,001) e dados semelhantes em grupos diabéticos (D = 0,2, D' = 0,875 e valor P 0,001). Esses dados sugerem que o alelo T de ambos os genes Apa1 e Taq1 está associado ao aumento do risco de diabetes tipo 2. Achamos que precisamos de um número maior de voluntários para chegar a uma conclusão mais precisa.

Increased yield performance of mutation induced Soybean genotypes at varied agro-ecological conditions

Abstract In soybean breeding program, continuous selection pressure on traits response to yield created a genetic bottleneck for improvements of soybean through hybridization breeding technique. Therefore an initiative was taken to developed high yielding soybean variety applying mutation breeding techniques at Plant Breeding Division, Bangladesh Institute of Nuclear Agriculture (BINA), Bangladesh. Locally available popular cultivar BARI Soybean-5 was used as a parent material and subjected to five different doses of Gamma ray using Co60. In respect to seed yield and yield attributing characters, twelve true breed mutants were selected from M4 generation. High values of heritability and genetic advance with high genotypic coefficient of variance (GCV) for plant height, branch number and pod number were considered as favorable attributes for soybean improvement that ensure expected yield. The mutant SBM-18 obtained from 250Gy provided stable yield performance at diversified environments. It provided maximum seed yield of 3056 kg ha-1 with highest number of pods plant-1 (56). The National Seed Board of Bangladesh (NSB) eventually approved SBM-18 and registered it as a new soybean variety named Binasoybean-5 for large-scale planting because of its superior stability in various agro-ecological zones and consistent yield performance.

Resumo No programa de melhoramento da soja, a pressão pela seleção contínua para a resposta das características de rendimento criou um gargalo genético para melhorias da soja por meio da técnica de melhoramento por hibridação. Portanto, foi desenvolvida uma variedade de soja de alto rendimento, aplicando técnicas de reprodução por mutação, na Divisão de Melhoramento de Plantas, no Instituto de Agricultura Nuclear de Bangladesh (BINA), em Bangladesh. A cultivar popular BARI Soybean-5, disponível localmente, foi usada como material original e submetida a cinco doses diferentes de raios gama usando Co60. Em relação ao rendimento de sementes e às características de atribuição de rendimento, 12 mutantes genuínos foram selecionados a partir da geração M4. Altos valores de herdabilidade e avanço genético com alto coeficiente de variância genotípico (GCV) para altura da planta, número de ramos e número de vagens foram considerados atributos favoráveis ao melhoramento da soja, garantindo, assim, a produtividade esperada. O mutante SBM-18, obtido a partir de 250Gy, proporcionou desempenho de rendimento estável em ambientes diversificados e produtividade máxima de sementes de 3.056 kg ha-1 com o maior número de vagens planta-1 (56). O Conselho Nacional de Sementes de Bangladesh (NSB) finalmente aprovou o SBM-18 e o registrou como uma nova variedade de soja, chamada Binasoybean-5, para plantio em larga escala por causa de sua estabilidade superior em várias zonas agroecológicas e desempenho de rendimento consistente.

Acute and subchronic effects of petroleum on the freshwater fish Hoplias aff. malabaricus

Abstract Petroleum water soluble fraction (WSF) impairs organisms, but damages may vary among cell and tissue levels. The aim of the present study was to evaluate the acute (24 h, 48 h, 72 h) and subchronic effects (36 days) of WSF (0%, 25% and 100%) in juveniles of the Neotropical top predator fish Hoplias aff. malabaricus. The effects of WSF were evaluated at a molecular level using the comet assay and micronucleus test for genome damage; and at a morphological level through histological identification of liver pathologic lesions. In both acute and subchronic exposure we found low levels of DNA damage ( 10% of comet tail) and non-significant frequency of micronucleus in WSF exposed fish. The most significant liver lesions in WSF exposed fish were fatty vacuolization, hypertrophy and focal necrosis. Since these tissue injuries were progressive and persistent, their irreversibility may negatively affect fish recruitment, even in a such resistant top predator.

Resumo A fração solúvel de petróleo (WSF) prejudica os organismos, porém os danos podem variar entre os níveis celular e tecidual. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito agudo (24 h, 48 h e 72 h) e subcrônico (36 dias) da WSF (0%, 25% e 100%) em juvenis do peixe neotropical predador topo Hoplias aff. malabaricus. Os efeitos da WSF foram avaliados no nível molecular utilizando o ensaio do cometa e o teste do micronúcleo para o dano genômico e no nível morfológico através da identificação histológica de lesões patológicas no fígado. Em ambas exposições (aguda e subcrônica) encontramos baixos níveis de dano no DNA ( 10% de DNA na cauda do cometa) e frequência de micronúcleos não significativa em peixes expostos a WSF. As lesões mais significativas no fígado dos peixes expostos a WSF foram a vacuolização lipídica, hipertrofia e focos de necroses. Como estas lesões foram progressivas e persistentes, sua irreversibilidade pode afetar negativamente o recrutamento dos peixes, mesmo sendo um predador topo resistente.

Foliar application of triacontanol ameliorates heat stress through regulation of the antioxidant defense system and improves yield of eggplant

Abstract Transplanting time and genotype contribute to improving crop yield and quality of eggplant (Solanum melongena L.). A field experiment was conducted to investigate the impact of foliar applied of triacontanol (TRIA) and eggplant genotypes 25919, Nirala, 28389 and Pak-10927,transplanted on 1 March,15 March, and 1 April on exposure to high air temperature conditions. The experiment was performed according to Randomized Complete Block Design and the data was analyzed by using Tuckey,s test . The TRIA was applied at 10µM at flowering stage; distilled water was used as the control. Rate of photosynthesis and transpiration, stomatal conductance, water use efficiency, and effects on antioxidative enzymes (superoxide dismutase, catalase and peroxidase) were evaluated. The 10µM TRIA increased photosynthesis rate and water use efficiency and yield was improved in all genotypes transplanted at the different dates. Foliar application of 10µM TRIA increased antioxidative enzyme activities (SOD, POD & CAT) and improved physiological as well as biochemical attributes of eggplant genotypes exposed to high heat conditions. Highest activity of dismutase enzyme 5.41mg/1g FW was recorded in Nirala genotype in second transplantation. Whereas, lowest was noted in PAK-10927 (2.30mg/g FW). Maximum fruit yield was found in accession 25919 (1.725kg per plant) at 1st transplantation with Triacontanol, whereas accession PAK-10927 gave the lowest yield (0.285 kg per plant) at control treatment on 3rd transplantation. Genotype, transplanting date and application of TRIA improved growth, yield and quality attributes under of heat stress in eggplant.

Resumo O tempo de transplante e o genótipo contribuem para melhorar a produtividade e a qualidade da cultura da berinjela (Solanum melongena L.). Um experimento de campo foi conduzido para investigar o impacto da aplicação foliar de triacontanol (TRIA) e genótipos de berinjela 25919, Nirala, 28389 e Pak-10927, transplantados em 1 de março, 15 de março e 1 de abril de exposição a condições de alta temperatura do ar. O experimento foi realizado de acordo com o Randomized Complete Block Design e os dados foram analisados pelo teste de Tuckey. O TRIA foi aplicado a 10 µM na fase de floração; água destilada foi utilizada como controle. Taxa de fotossíntese e transpiração, condutância estomática, eficiência do uso da água e efeitos sobre as enzimas antioxidantes (superóxido dismutase, catalase e peroxidase) foram avaliados. O TRIA 10 µM aumentou a taxa de fotossíntese e a eficiência do uso da água e o rendimento foi melhorado em todos os genótipos transplantados nas diferentes datas. A aplicação foliar de TRIA 10µM aumentou as atividades das enzimas antioxidantes (SOD, POD e CAT) e melhorou os atributos fisiológicos e bioquímicos de genótipos de berinjela expostos a condições de alto calor. A atividade mais elevada da enzima dismutase 5,41mg / 1g FW foi registrada no genótipo Nirala no segundo transplante. Considerando que o mais baixo foi observado em PAK-10927 (2,30 mg / g FW). A produtividade máxima de frutos foi encontrada no acesso 25919 (1,725 kg por planta) no 1º transplante com Triacontanol, enquanto o acesso PAK-10927 deu a menor produção (0,285 kg por planta) no tratamento de controle no 3º transplante. Genótipo, data de transplante e aplicação de TRIA, melhoramento do crescimento, rendimento e atributos de qualidade sob estresse térmico em berinjela.

Sorghum hybrids grown in hydroponics contrast for phosphorus use efficiency

Abstract Phosphorus (P) use efficiency is crucial for sorghum production. P acquisition efficiency is the most important component of P use efficiency. The early-stage evaluation of plant development is a useful tool for identifying P-efficient genotypes. This study aimed to identify sorghum hybrids that are efficient in P use efficiency and assess the genetic diversity among hybrids based on traits related to P acquisition efficiency. Thus, 38 sorghum hybrids and two inbred lines (checks) were evaluated under low and high P in a paper pouch system with nutrient solution. Biomass and root traits related to P efficiency were measured. There was no interaction between genotypes and P levels concerning all evaluated traits. The biomass and root traits, except root diameter, presented smaller means under low P than high P. Efficient and inefficient hybrids under each P level were identified. The genetic diversity assessment grouped these genotypes in different clusters. The hybrids AG1090, MSK326, AG1060, 1G100, AS 4639, DKB 540, and DKB 590 were superior under low-P and high-P. Hybrids SC121, 1236020 e 1167017 presented the lowest means than all other hybrids, under both conditions. The evaluated hybrids showed phenotypic diversity for traits related to P acquisition, such as root length and root surface area, which can be useful for establishing selection strategies for sorghum breeding programs and increasing P use efficiency.

Resumo A eficiência do uso do fósforo (P) é fundamental para a produção de sorgo. A avaliação no estágio inicial do desenvolvimento da planta é uma ferramenta útil para a identificação de genótipos eficientes de P. Este trabalho teve como objetivo identificar híbridos de sorgo que sejam eficientes ao uso de P e avaliar a diversidade genética entre os híbridos com base em características relacionadas à eficiência de aquisição de P. Assim, 38 híbridos de sorgo e duas linhagens (testemunhas) foram avaliados sob baixo e alto P em sistema de pastas de papel com solução nutritiva. Características de biomassa e de raiz relacionadas à eficiência de P foram mensuradas. Não houve interação entre genótipos e níveis de P em todas as características avaliadas. As características de biomassa e raiz, exceto o diâmetro da raiz, apresentaram médias menores sob baixo P em comparação com alto P. Híbridos eficientes e ineficientes sob cada nível de P foram identificados e agrupados quanto à diversidade genética. Os híbridos AG1090, MSK326, AG1060, 1G100, AS 4639, DKB 540 e DKB 590 foram superiores sob baixo-P e alto-P. Os híbridos SC121, 1236020 e 1167017 apresentaram as menores médias que todos os outros híbridos, em ambas condições. Os híbridos avaliados apresentaram diversidade fenotípica para características relacionadas à aquisição de P, como comprimento e área superficial da raiz, o que pode ser útil para estabelecer estratégias de seleção para programas de melhoramento de sorgo e aumentar a eficiência de uso do P.

Variability in indigenous Pakistani tomato lines and worldwide reference collection for Tomato Mosaic Virus (ToMV) and Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV) infection

Abstract Local and exotic germplasm of tomato remains a major source for genetic improvement. Assessment of such lines for biotic stresses particularly viral diseases are the most important criteria for selection in Pakistan, where Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV) and Tomato Mosaic Virus (ToMV) are the major diseases/viruses. A set of 40 accessions (including indigenous Pakistani lines and exotic germplasm from Europe, the United States, and Asia) were evaluated for their resistance/infection response to ToMV with artificial inoculation under greenhouse conditions. Infection response was quantified through disease scoring and DAS-ELISA test (for ToMV). A subset of 24 lines, was further screened for TYLCV using disease scoring and TAS-ELISA. The tested lines showed significant variability for resistance to ToMV. Only one accession (Acc-17878) was resistant to the ToMV whereas seven accessions i.e. Acc-17890, AVR-261, CLN-312, AVR-321, EUR-333, CLN-352, and CLN-362 expressed resistance to TYLCV. Correlation between phenotypic evaluation was confirmed by the ELISA results in both diseases, although both tools complemented to assess the viral infection status. In future, tomato breeding programs must consider breeding for ToMV and TYLCV resistance (using identified germplasm in our study) so as to deliver virus resistant tomato varieties.

RESUMO O germoplasma local e exótico do tomate continua sendo uma importante fonte de melhoramento genético. A avaliação de linhagens para estresses bióticos, particularmente as doenças virais, é o critério mais importantes para seleção no Paquistão, onde o vírus da folha amarela do tomate (TYLCV) e o vírus do mosaico do tomateiro (ToMV) são as principais doenças/vírus. Um conjunto de 40 acessos (incluindo linhagens indígenas do Paquistão e germoplasma exótico da Europa, dos Estados Unidos e da Ásia) foi avaliado quanto à resistência/resposta à infecção ao ToMV com inoculação artificial em casa de vegetação. A resposta à infecção foi quantificada por meio de pontuação da doença e de teste DAS-ELISA (para ToMV). Um subconjunto de 24 linhas foi posteriormente rastreado para TYLCV usando pontuação de doença e TAS-ELISA. As linhas testadas apresentaram variabilidade significativa para resistência ao ToMV. Apenas um acesso (Acc-17878) foi resistente ao ToMV, enquanto sete acessos (Acc-17890, AVR-261, CLN-312, AVR-321, EUR-333, CLN-352 e CLN-362) expressaram resistência ao TYLCV. A correlação entre a avaliação fenotípica foi confirmada pelos resultados do ELISA nas duas doenças, embora ambas as ferramentas tenham se complementado para avaliar o estado da infecção viral. No futuro, os programas de melhoramento de tomate devem considerar aperfeiçoamentos para resistência ao ToMV e TYLCV (usando germoplasma identificado em nosso estudo) de modo a fornecer variedades de tomate resistentes a vírus.

Studies on bioaccumulation patterns, biochemical and genotoxic effects of copper on freshwater fish, Catla catla: an in vivo analysis

Abstract During present study, the copper (Cu) mediated oxidative stress was measured that induced DNA damage by concentrating in the tissues of fish, Catla catla (14.45±1.24g; 84.68±1.45mm) (Hamilton,1822). Fish fingerlings were retained in 5 groups for 14, 28, 42, 56, 70 and 84 days of the exposure period. They were treated with 2/3, 1/3, 1/4 and 1/5 (T1-T4) of 96h lethal concentration of copper. Controls were run along with all the treatments for the same durations. A significant (p 0.05) dose and time dependent concentration of Cu was observed in the gills, liver, kidney, muscles, and brain of C. catla. Among organs, the liver showed a significantly higher concentration of Cu followed by gills, kidney, brain, and muscles. Copper accumulation in these organs caused a significant variation in the activities of enzymes viz. superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD). The SOD activity varied significantly in response to the exposure time of Cu as 56 > 70 > 42 > 84 > 28 > 14 days while CAT activity exhibited an inverse relationship with the increase in Cu concentration. POD activity showed a significant rise with an increase in Cu exposure duration. Comet assay exhibited significant DNA damage in the peripheral erythrocytes of Cu exposed C. catla. Among four exposure concentrations, 2/3rd of LC50 (T1) caused significantly higher damage to the nuclei compared to control. Increased POD and SOD activity, as well as a decrease in CAT activity in response to Cu, demonstrates the involvement of a protective mechanism against reactive oxygen species (ROS), whereas increased ROS resulted in higher DNA damage. These above-mentioned molecular markers can be efficiently used for the biomonitoring of aquatic environments and conservation of edible fish fauna.

Resumo Durante o presente estudo, o estresse oxidativo mediado pelo cobre (Cu) foi medido que induziu danos ao DNA por concentração nos tecidos de peixes, Catla catla (14,45 ± 1,24g; 84,68 ± 1,45mm) (Hamilton, 1822). Os alevinos foram retidos em 5 grupos por 14, 28, 42, 56, 70 e 84 dias do período de exposição. Eles foram tratados com 2/3, 1/3, 1/4 e 1/5 (T1-T4) de 96h de concentração letal de cobre. Os controles foram executados junto com todos os tratamentos para as mesmas durações. Uma significativa (p 0,05) concentração dependente do tempo e da dose de Cu foi observada nas brânquias, fígado, rim, músculos e cérebro de C. catla. Entre os órgãos, o fígado apresentou uma concentração significativamente maior de cobre, seguido por guelras, rins, cérebro e músculos. O acúmulo de cobre nesses órgãos causou uma variação significativa nas atividades das enzimas viz. superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POD). A atividade de SOD variou significativamente em resposta ao tempo de exposição de Cu como 56> 70> 42> 84> 28> 14 dias, enquanto a atividade de CAT exibiu uma relação inversa com o aumento na concentração de Cu. A atividade POD mostrou um aumento significativo com um aumento na duração da exposição ao Cu. O ensaio do cometa exibiu dano significativo ao DNA induzido por Cu nos eritrócitos periféricos de C. catla. Entre as quatro concentrações de exposição, 2/3 do LC50 (T1) causou danos significativamente maiores aos núcleos em comparação com o controle. O aumento da atividade de POD e SOD, bem como uma diminuição na atividade de CAT em resposta ao Cu, demonstra o envolvimento de um mecanismo protetor contra espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto o aumento de ROS resultou em maior dano ao DNA. Esses marcadores moleculares mencionados acima podem ser usados de forma eficiente para o biomonitoramento de ambientes aquáticos e conservação da ictiofauna comestível.

Mutations in the bone morphogenetic protein 15 gene causing defective protein secretion in Cholistani infertile sheep

Abstract Naturally occurring mutations in morphogenetic protein 15 (BMP15) are associated with decreased ovulation rate (OR), litter size (LS), and sterility. It is of a great interest to elucidate BMP15 gene in Cholistani sheep breed to uplift socio-economic status and the knowledge of Cholistani sheep breeding in Southern Punjab, Pakistan. In our study, a total of 50 infertile Cholistani sheep aged between 2-6 years and having no blood relation were screened for BMP15 mutations. For this purpose, a high-quality DNA was extracted from the blood of sheep followed by primer designing, Polymerase Chain Reaction (PCR) amplification, DNA sequencing, and in silico analyses. Out of total 50 samples, 9 samples including case 1 (T3), case 2 (T8), case 3 (T17), case 4 (T22), case 5 (T25), case 6 (T33), case 7 (T40), case 8 (T44), and case 9 (T47) were found positive for a variety of already reported and novel BMP15 mutations. Further in silico analyses of the observed mutations have shown the functional impact of these mutations on different characteristics (molecular weight, theoretical PI, estimated half-life, instability index, sub-cellular localization, and 3D confirmation) of the encoded proteins, possibly altering the normal functionality. In a nutshell, findings of this study have confirmed the possible essential role of the BMP15 mutations in the infertility of the Cholistani sheep.

Resumo Mutações de ocorrência natural na proteína morfogenética 15 (BMP15) estão associadas à diminuição da taxa de ovulação (TO), tamanho da ninhada (TN) e esterilidade. Estudar a BMP15 na raça Cholistani para elevar o status socioeconômico e o conhecimento da criação de ovinos Cholistani no sul de Punjab, Paquistão. Em nosso estudo, 50 ovelhas Cholistani inférteis sem parentesco sanguíneo foram rastreadas para mutações BMP15. Para tanto, um DNA de alta qualidade foi extraído do sangue dessas ovelhas, seguido de concepção do primer, amplificação da reação em cadeia da polimerase (PCR), sequenciamento de DNA e análises in silico. Do total de 50 amostras, 9, incluindo caso 1 (T3), caso 2 (T8), caso 3 (T17), caso 4 (T22), caso 5 (T25), caso 6 (T33), caso 7 (T40), caso 8 (T44) e caso 9 (T47), foram consideradas positivas para uma variedade de mutações BMP15 novas e já relatadas. Mais análises in silico das mutações observadas mostraram o impacto funcional dessas mutações em diferentes características (peso molecular, PI teórico, meia-vida estimada, índice de instabilidade, localização subcelular e confirmação 3D) das proteínas codificadas, possivelmente alterando a funcionalidade normal. Nossos achados confirmaram o possível papel essencial das mutações BMP15 na infertilidade de ovelhas Cholistani.

Mitochondrial DNA diversity and maternal origins of Pakistani donkey

Abstract Domestic donkey plays a key role as a draft animal in rural economy of Pakistan where its population is increasing every year. The complete mtDNA control region of forty randomly sampled donkeys was PCR- amplified and sequenced bi-directionally using specific primers. Distinct mtDNA haplotypes obtained in the current study (KY446001KY446011) were subjected to haplotype (h) and nucleotide diversity () measures using DnaS as well as to phylogenetic, Network, and AMOVA analyses. There were a total 27 polymorphic sites present within 11 unique mtDNA haplotypes from the studied 40 animals from different regions. Neighbor-joining network and median-joining network both illustrated the splitting of all these haplotypes into two well-defined Nubian and Somali lineages, confirming African maternal origin of Pakistani domestic donkey. Diversity parameters h (0.967± 0.037) and (0.02917± 0.00307) were found to reveal high levels of genetic diversity in Pakistani donkeys. AMOVA demonstrated only 1% of genetic differences between two mtDNA maternal lineages, pointing to lack of population substructure in Pakistani donkeys as is the case with worldwide domestic donkey population. Pakistani donkeys have African maternal origin and high levels of mtDNA diversity. High genetic diversity may be due to non-selective breeding and heteroplasmy. We herein provide the first report on mtDNA diversity of control region in Pakistani domestic donkey.

Resumo O burro doméstico possui um papel fundamental como animal de tração na economia rural do Paquistão, onde a população desse animal está aumentando a cada ano. A região de controle de mtDNA completa de 40 burros amostrados aleatoriamente foi ampliada por PCR e sequenciada bidirecionalmente por intermédio de primers específicos. Haplótipos distintos de mtDNA obtidos no estudo atual (KY446001 KY446011) foram submetidos a medidas de haplótipo (h) e diversidade de nucleotídeos () por meio de DnaS, bem como análises filogenéticas, de rede e AMOVA. Havia um total de 27 sítios polimórficos presentes em 11 haplótipos de mtDNA exclusivos dos 40 animais estudados de diferentes regiões. A rede de união de vizinhos e a rede de união mediana ilustram a divisão de todos esses haplótipos em duas linhagens núbias e somalis bem definidas, confirmando a origem materna africana do burro doméstico do Paquistão. Os parâmetros de diversidade h (0,967 ± 0,037) e (0,02917 ± 0,00307) revelaram altos níveis de diversidade genética em burros paquistaneses. AMOVA demonstrou apenas 1% de diferenças genéticas entre as duas linhagens maternas de mtDNA, apontando a falta de subestrutura populacional em burros paquistaneses, como é o caso da população mundial de burros domésticos. Os burros paquistaneses têm origem materna africana e altos níveis de diversidade de mtDNA. A alta diversidade genética pode ser por causa da reprodução não seletiva e de heteroplasmia. Aqui, fornecemos o primeiro relatório sobre a diversidade do mtDNA da região de controle em burros domésticos do Paquistão.

Phylo-geographic analysis of whitefly on the basis of mitochondrial cytochrome oxidase 1 gene

Abstract Bemisia tabaci is a species complex that causes damage to its broad range of plant hosts through serious feeding. It transmits plant viruses of different groups to important agricultural crops. Some important cash crops of Pakistan are sugar cane, rice, tobacco and seed oil. It shows high genetic variability and is differentiated as races or biotypes. Biotypes are, biotype Q, biotype B, biotype B2, biotype M, biotype L, biotype A, biotype H, biotype C, biotype K, biotype N, biotype R, biotype E, biotype P, biotype J, biotype S, biotype AN. Although the current report based on the Bayesian study of mitochondrial cytohrome oxidase gene1 (CO1) DNA sequences has classified the different populations of whiteflies into twelve genetic groups which are Mediterranean, Sub-Saharan Africa silverleafing, Indian Ocean, Asia II, Asia I, Australia, New World, Italy, China, Sub-Saharan Africa non-silverleafing, Mediterranean/Asia Minor/Africa and Uganda sweet potato. Begomoviruses is largest group of viruses transmitted by B. tabaci and cause major diseases of crops such as tomato and chili leaf curl disease, cassava mosaic disease; yellow mosaic disease of legumes and cotton leaf curl disease. The main objective of current study is to inculpate knowledge regarding genetic diversity of whitefly in cotton fields across Pakistan via analysis of partial DNA sequence of mitochondrial gene Cytochrom Oxidase I (mtCO1).

Resumo Bemisia tabaci é um complexo de espécies que causa danos a uma ampla gama de hospedeiros vegetais por meio de alimentação séria. Ele transmite vírus de plantas de diferentes grupos para importantes safras agrícolas. Algumas safras comerciais importantes do Paquistão são cana-de-açúcar, arroz, tabaco e óleo de semente. Apresenta alta variabilidade genética e é diferenciado em raças ou biótipos. Os biótipos são: biótipo Q, biótipo B, biótipo B2, biótipo M, biótipo L, biótipo A, biótipo H, biótipo C, biótipo K, biótipo N, biótipo R, biótipo E, biótipo P, biótipo J, biótipo S, biótipo AN . Embora o relatório atual baseado no estudo bayesiano das sequências de DNA do gene 1 da oxidase do citocromo mitocondrial (CO1) tenha classificado as diferentes populações de moscas-brancas em doze grupos genéticos, que são Mediterrâneo, África Subsaariana com folha de prata, Oceano Índico, Ásia II, Ásia I, Austrália, Novo Mundo, Itália, China, África Subsaariana sem folha prateada, Batata-doce Mediterrâneo / Ásia Menor / África e Uganda. Os begomovírus são o maior grupo de vírus transmitidos por B. tabaci e causam as principais doenças de culturas, como a doença do cacho do tomate e da pimenta-malagueta, doença do mosaico da mandioca, doença do mosaico amarelo de leguminosas e doença do enrolamento da folha do algodão. O principal objetivo do presente estudo é inculpar conhecimento sobre a diversidade genética da mosca-branca em campos de algodão em todo o Paquistão por meio da análise da sequência parcial de DNA do gene mitocondrial Citocromo Oxidase I (mtCO1).

Bemisia tabaci MEAM1 still remains the dominant species in open field crops in Brazil

Abstract Among Bemisia tabaci species, the invasive MEAM1 and MED species are key agricultural pests for many crops. In Brazil, most part of B. tabaci population outbreaks were associated with MEAM1, which, since 1990s quickly spread across the entire country. Later in 2014, the MED was identified in Brazil, initially more restricted to greenhouses, but suddenly reaching new areas in the South and Southeast open regions. Thus, our objective was to investigate the geographical distribution of MEAM1 and MED on open field crops in Brazil. MEAM1 is still the predominant species on open field crops such as soybean, cotton, and tomato. The sequencing of a cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene fragment revealed a single haplotype of MEAM1, suggesting the establishment of a single MEAM1 strain in the country. The haplotypes found for MEAM1 and MED are genetically related to the globally dispersed strains, Jap1 and Mch1, respectively. Continuous monitoring of B. tabaci species is crucial because landscape alterations, climatic changes, and pest management methods may shift the B. tabaci species distribution and dominance in Brazilian crop areas.

Resumo Dentre as espécies de Bemisia tabaci, as espécies invasoras MEAM1 e MED se destacam como pragas de grande importância para várias culturas. No Brasil, a maior parte dos surtos populacionais de mosca-branca são associados a presença da espécie MEAM1, que a partir 1990 se espalhou por todo o país. Por outro lado, em 2014 a espécie MED foi identificada no Brasil, inicialmente restrita a casas de vegetação, mas rapidamente se difundindo em novas áreas nas regiões Sul e Sudeste do Brasil. Assim, nosso objetivo foi investigar a distribuição geográfica das espécies MEAM1 e MED em grandes culturas no Brasil. A espécie MEAM1 continua sendo predominante nas monoculturas como algodão, soja e tomate. O sequenciamento de um fragmento do gene citocromo c oxidase subunidade I (COI) revelou a presença de um haplótipo para MEAM1, sugerindo o estabelecimento de apenas uma linhagem no país. Os haplótipos encontrados para MEAM1 e MED são geneticamente relacionados as linhagens globalmente dispersas Jap1 e Mch1, respectivamente. O monitoramento contínuo das espécies de B. tabaci é crucial pois as mudanças na paisagem, mudanças climáticas e métodos de manejo das pragas podem alterar a dominância e a distribuição dessas espécies nas áreas agrícolas do Brasil.

Phenotypic plasticity in adults of Anticarsia gemmatalis exposed to sub-doses of Bt-based bioinsecticide

Abstract Anticarsia gemmatalis Hünber, 1818 is one of the main defoliating species in the soybean crop. Bacillus thuringiensis Berliner, 1915, is a bacterium used in the biological control of this pest species. Resistant populations and their sublethal effects caused by the use of the bacteria have already been reported; however, there are no studies on phenotypic plasticity in adulthood exposed to Bt-based bioinsecticide sub-doses. This study aimed to evaluate the morphometry of A. gemmatalis adults under laboratory conditions submitted to the Bt-based bioinsecticide Dipel® over the three generations. The body segments mensuread were width, length, and area of the anterior and posterior wings, the weight of the integument, chest, abdomen, wings, and the whole adult of males and females. Among the treatments, LC5 in the first generation and LC10 in the second generation were those with lower thresholds in relation to the weight of the chest and abdomen, considering the proportions of the body smaller than the females. The females weight adulthood was reduced by 10% about males, and, only in the first generation. Males have larger body size and more pronounced phenotypic plasticity than females. Here, we demonstrate the first study assessing the phenotypic plasticity of A. gemmatalis adults.

Resumo Anticarsia gemmatalis Hünber, 1818 é uma das principais espécies desfolhadoras da cultura da soja. Bacillus thuringiensis Berliner, 1915, é uma bactéria utilizada no controle biológico dessa espécie de praga. Populações resistentes e seus efeitos subletais causados pelo uso da bactéria já foram relatados, no entanto, não há estudos sobre a plasticidade fenotípica na idade adulta exposta a subdoses de bioinseticida à base de Bt. Este trabalho teve como objetivo avaliar a morfometria de adultos de A. gemmatalis em condições de laboratório submetidos ao bioinseticida Dipel® ao longo de três gerações. Os segmentos corporais mensuráveis eram largura, comprimento e área das asas anterior e posterior, o peso do tegumento, tórax, abdômen, asas e todo o adulto de machos e fêmeas. Dentre os tratamentos, CL5 na primeira geração e CL10 na segunda geração foram aqueles com limiares mais baixos em relação ao peso do tórax e abdômen, considerando as proporções do corpo menores que as do sexo feminino. O peso da fêmea na idade adulta foi reduzido em 10% em relação aos machos e, apenas na primeira geração. Os machos têm tamanho corporal maior e plasticidade fenotípica mais pronunciada do que as fêmeas. Este estudo demonstra o primeiro estudo avaliando a plasticidade fenotípica de adultos de A. gemmatalis.

Water productivity and growth parameters of Fawn-tall fescue and Tekapo-orchard grass under deficit irrigation in arid zones / Produtividade da água e parâmetros de crescimento de Festuca Fulvo-Tall e Capim-pomar Tekapo sob irrigação com déficit em zonas áridas

This study aimed to determine the drought stress response of Fawn-tall fescue and Tekapo-orchard grass and investigate a drought stress resistance marker. Grass genotypes were grown under four Irrigation treatments I1 equivalent to 0.3 standard crop evapotranspiration (ETc), I2 equivalent to 0.65 ETc, I3 equivalent to 0.75 ETc, and I4 equivalent to 1.2 ETc. Plant height, fresh weight, dry weight were measured and the Water productivity (WP) were calculated. The results showed a reduction in the growth of both grass genotypes as the drought stress increased as indicated by the shorter plants and reduction in fresh and dry weight. However, the WP results showed that the Fawn-tall fescue endured the drought stress better than the Tekapo-orchard grass as indicated by the constant values of the plant WP across the tested irrigation treatments. The results was confirmed by the amplification of dehydrin genes where Fawn-tall fescue was found to be homozygous for dehydrin genes.

Este estudo teve como objetivo determinar a resposta ao estresse hídrico da Festuca Fawn-tall e do Capim-pomar Tekapo e investigar um marcador de resistência ao estresse hídrico. Genótipos de gramíneas foram cultivados sob quatro tratamentos de irrigação em que I1 é equivalente a 0,3 da evapotranspiração padrão da cultura (ETc), I2 equivalente a 0,65 ETc, I3 equivalente a 0,75 ETc, e I4 equivalente a 1,2 ETc. Altura da planta, peso fresco, peso seco foram medidos e a produtividade de água (WP) foi calculada. Os resultados mostraram uma redução no crescimento de ambos os genótipos de gramíneas à medida que o estresse hídrico aumentou, conforme indicado pelas plantas mais baixas e redução no peso fresco e seco. No entanto, os resultados do WP mostraram que a espécie Festuca Fulvo-Tall suportou o estresse hídrico melhor do que a grama Capim-pomar Tekapo, conforme indicado pelos valores constantes do WP da planta em todos os tratamentos de irrigação testados. Os resultados foram confirmados pela amplificação dos genes da deidrina, em que a Festuca Fulvo-Tall foi encontrada e classificada como homozigótica para tais genes.

Identification of early flowering mutant gene in Phalaenopsis amabilis (L) Blume for sgRNA construction in CRISPR/Cas9 genome editing system / Identificação do gene mutante de floração precoce em Phalaenopsis amabilis (L) Blume para construção de sgRNA no sistema de edição de genoma CRISPR/Cas9

Phalaenopsis amabilis (L.) Blume commonly called Moth Orchid (Orchidaceae) is a natural orchid species designated as the National Flower of Indonesia for its beautiful flower shape and long-lasting flowering period. Basically, P. amabilis has a long vegetative phase that cause late flowering, about 2 to 3 years for flowering, hence a method to shorten vegetative period is desired. The latest technological approach that can be used to accelerate flowering of P. amabilis is the CRISPR/Cas9 genome editing method to inactivate the GAI (Gibberellic Acid Insensitive) gene as a mutant gene that can accelerate the regulation of FLOWERING TIME (FT) genes flowering biosynthesis pathway. The approach that needs to be taken is to silence the GAI gene with a knockout system which begins with identifying and characterizing the GAI target gene in the P. amabilis which will be used as a single guide RNA. CRISPR/Cas9 mediated knockout efficiency is highly dependent on the properties of the sgRNA used. SgRNA consists of a target sequence, determining its specificity performance. We executed phylogenetic clustering for the PaGAI protein with closely related orchid species such as Dendrobium capra, Dendrobium cultivars and Cymbidium sinensis. SWISS-Model as tool webserver for protein structure homology modeling. Results show that P. amabilis has a specific domain with the occurrence of point mutations in the two conservative domains. Therefore, a single guide RNA reconstruction needs to be implemented.

Phalaenopsis amabilis (L.) Blume, comumente chamada de orquídea mariposa (Orchidaceae), é uma espécie natural de orquídea designada como a flor nacional da Indonésia por seu belo formato de flor e período de floração duradouro. Basicamente, P. amabilis tem uma longa fase vegetativa que causa floração tardia, cerca de 2 a 3 anos para a floração, portanto, um método para encurtar o período vegetativo é desejado. A mais recente abordagem tecnológica que pode ser utilizada para acelerar a floração de P. amabilis é o método de edição do genoma CRISPR/Cas9 para inativar o GAI (Gibberellic Acid Insensitive) que pode ser usado como um gene mutante para acelerar a regulação da floração dos genes FLOWERING TIME (FT), via de biossíntese. Para isto, a melhor abordagem é silenciar o GAI gene com um sistema knockout que deve ser iniciado com a identificação e caracterização do gene alvo GAI no P. amabilis, e que, posteriormente, será utilizado como um único RNA guia. A eficiência de nocaute mediada por CRISPR/Cas9 é altamente dependente das propriedades do sgRNA usados. O SgRNA consiste em uma sequência alvo, determinando seu desempenho de especificidade. Executamos agrupamento filogenético para a proteína PaGAI com espécies de orquídeas intimamente relacionadas, como Dendrobium capra, Dendrobium cultivars e Cymbidium sinensis. SWISS-Model foi utilizado como ferramenta webserver para modelagem de homologia de estruturas de proteínas. Os resultados mostram que P. amabilis possui um domínio específico com ocorrência de mutações pontuais nos dois domínios conservativos. Portanto, uma única reconstrução de RNA guia precisa ser implementada.

Selection of maize hybrids based on genotype × yield × trait (GYT) in different environments / Seleção de híbridos de milho com base no genótipo × rendimento × característica (GYT) em diferentes ambientes

This study aimed to identify the best genotypes using the genotype × yield × trait (GYT) method. To investigate the relationships was performed between yield × traits in four regions of Karaj, Birjand, Shiraz and Arak in two cropping years in a randomized complete block design (RCBD) with three replications. The average grain yield in four regions and two years of the experiment was calculated as 5966 kg/ha, and GYT was obtained based on the multiplication of grain yield with different traits. Comparing the average effect of genotype × year in different environments showed that KSC703 and KSC707 hybrids are among the most productive hybrids among the studied genotypes in grain yield. By examining the correlation coefficients between yield × traits in the tested areas, Y × TWG with Y × GW, Y × NRE, Y × NGR and Y × EL, Y × ED with Y × NGR, Y × NRE with Y × GW and the combination of Y × GW with Y × GL had a positive and significant correlation in all regions. The correlation diagrams were drawn on the evaluated areas' data and showed the correlation of most compounds except Y × GT with each other. Based on the analysis of the main components, the first three components explained the greatest diversity in the population. They were named the component ear grain profile, grain thickness component and plant height profile component.

Este estudo teve como objetivo identificar os melhores genótipos usando o método "genótipo × produção × característica (GYT)". Uma análise foi realizada para investigar as relações entre "rendimento × características", em quatro regiões de Karaj, Birjand, Shiraz e Arak durante dois anos de cultivo, em um delineamento de blocos completos ao acaso (RCBD) com três repetições. O rendimento médio de grãos em quatro regiões e dois anos de experimento foi calculado em 5966 kg/ha, e o GYT foi obtido a partir da multiplicação do rendimento de grãos com diferentes caracteres. A comparação do efeito médio de "genótipo × ano" em diferentes ambientes mostrou que os híbridos KSC703 e KSC707 estão entre os híbridos mais produtivos entre os genótipos estudados na produtividade de grãos. Examinando os coeficientes de correlação entre rendimento × características nas áreas testadas, Y × TWG com Y × GW, Y × NRE, Y × NGR e Y × EL, Y × ED com Y × NGR, Y × NRE com Y × GW e a combinação de Y × GW com Y × GL apresentaram correlação positiva e significativa em todas as regiões. Os diagramas de correlação foram desenhados nos dados das áreas avaliadas e mostraram a correlação da maioria dos compostos exceto Y × GT entre si. Com base na análise dos componentes principais, os três primeiros componentes explicaram a maior diversidade da população. Eles foram denominados de "componente perfil de grão da espiga", "componente de espessura de grão" e "componente de perfil de altura da planta".

Genetic diversity in a core collection of Iranian sour cherry / Diversidade genética em uma coleção central de ginja iraniana

The exploitation of plant genetic resources is an important and rapid strategy to release commercial cultivars. In this study, 234 sour cherry genotypes were collected from various locations of Iran and phenotypically assessed according to IPGRI and UPOV descriptors. The genotypes were grafted onto Mahaleb rootstock and were planted in Horticultural Science Research Institute (HSRI) core collection in Karaj, Iran. In this study, 22 different characteristics were measured in the sour cherry genotypes. The results showed that fruit and stone weights varied from 1.65 (G410) to 5.47 g (G125) and 0.13 (G428) to 0.59 g (G149), respectively. The fruit size index comprised average fruit length, width, and diameter, which varied from 10.57 to 19.13. The stalk length was less than 50 mm in 90.6% of the studied genotypes. Twelve of the 234 studied genotypes did not exhibit any symptoms of bacterial canker disease. Principle component analysis (PCA) and cluster analysis classified the studied genotypes into four main groups. Spearman's correlation analysis revealed that fruit size, stone shape, stone size, stalk thickness and weight, and fruit appearance correlated positively with stone and fruit weights. In contrast, fruit juice, fruit skin, and flesh color correlated negatively with the stone and fruit weights. The range of TSS varied between 12.66 (G251) and 26 (G427). Variations in pH value were between 3.66 (G236) and 5.63 (G352). In conclusion, a high level of genetic diversity was observed among the Iranian sour cherry genotypes. This diversity can be considered valuable and applicable for future breeding programs.

A exploração de recursos fitogenéticos é uma estratégia importante e rápida para liberar cultivares comerciais. Neste estudo, 234 genótipos de ginja foram coletados de vários locais do Irã e avaliados fenotipicamente conforme os descritores IPGRI e UPOV. Os genótipos foram enxertados no porta-enxerto Mahaleb e foram plantados na coleção principal do Horticultural Science Research Institute (HSRI) em Karaj, Irã. Neste estudo, 22 características diferentes foram medidas nos genótipos de acerola. Os resultados mostraram que os pesos dos frutos e caroços variaram de 1,65g (G410) a 5,47g (G125) e 0,13g (G428) a 0,59g (G149), respectivamente. O índice de tamanho do fruto compreendeu o comprimento médio, largura e diâmetro do fruto, que variou de 10,57 a 19,13. O comprimento do colmo foi inferior a 50 mm em 90,6% dos genótipos estudados. Doze dos 234 genótipos estudados não apresentaram nenhum sintoma de cancro bacteriano. A análise de componentes principais (PCA) e a análise de cluster classificaram os genótipos estudados em quatro grupos principais. Já a análise de correlação de Spearman revelou que o tamanho do fruto e do caroço, formato do caroço, espessura e peso do caule, e aparência do fruto correlacionaram-se positivamente com o peso do caroço e do fruto. Em contraste, suco de fruta, casca de fruta e cor de polpa correlacionaram-se negativamente com os pesos de caroço e fruta. A faixa de TSS variou entre 12,66 (G251) e 26 (G427). As variações no valor do pH ficaram entre 3,66 (G236) e 5,63 (G352). Em conclusão, um alto nível de diversidade genética foi observado entre os genótipos de ginja iraniana. Essa diversidade pode ser considerada valiosa e aplicável para futuros programas de melhoramento.