UTILIZAÇÃO DE GRUPOS FUNCIONAIS FITOPLANCTÔNICOS COMO DESCRITORES AMBIENTAIS EM LAGOS RASOS NO BREJO PARAIBANO

Use of phytoplankton's functional groups as environmental descriptors in shallow lakes in Brejo Paraíbano. Classify and characterize shallow lakes is essential to the understanding of diversity and management of aquatic ecosystems. In this sense, the phytoplanktonic communities are essential in environmental characterization as an excellent water quality indicator, since these can be grouped according to their conditions. The objective of this work was to analyze the phytoplankton community as descriptor of two swallow lakes in northeastern Brazil, using two models of functional groups (FG's). The study occurred in two shallow ecosystems with different trophic states and multiple uses. Sampling of physical, chemical and biological variables were carried out over eight months seeking the habitat characterization and structure of functional groups. The results indicated reservoirs with different alternative states, being the first (Rio do Canto) characterized as clearer waters, and oligotrophic with dominance of the functional groups N (Cosmarium sp. And Staurastrum leptocladum) and W1 (Phacus agilis and Lepocinclis) and the second (Lagoa do Paó) characterized as turbid water, eutrophic with dominance of cyanobacteria (S1, Planktolynbya limnética, Planktotrix agardil and SN Cylindrospempsys raciboskii). The availability of nutrients and light are independent of trophic state, and many occur the dominance of cyanobacteria such as an indicative factor of the high flexibility of the species cited.Utilização de grupos funcionais fitoplanctônicos como descritores ambientais em lagos rasos no Brejo paraibano. A caracterização de lagos rasos é essencial para o entendimento da diversidade e manejo de ecossistemas aquáticos. Nesse sentido, as comunidades fitoplanctônicas são importantes na caracterização ambiental, sendo potenciais indicadoras de qualidade de água, visto que, essas podem ser agrupadas de acordo com as condições que se encontram. O objetivo do trabalho foi analisar a comunidade de fitoplâncton como descritora de dois lagos rasos no Brejo paraibano, utilizando dois sistemas de grupos funcionais (GF’s). O estudo foi conduzido em dois ecossistemas rasos com diferentes estados tróficos e múltiplos usos. Foram realizadas ao longo de oito meses as amostragens físicas, químicas e biológicas visando a caracterização do hábitat e estruturação dos grupos funcionais. Os resultados indicaram reservatórios com diferentes estados alternativos, sendo o primeiro (Rio do Canto) caracterizado como de águas mais claras, oligotrófico e com dominância dos grupos funcionais N (Cosmarium sp. e Staurastrum leptocladum) e W1(Phacus agilis e Lepocinclis) e o segundo (Lagoa do Paó) caracterizado como de águas túrbidas, eutrófico e dominância de cianobactérias (S1, Planktolynbya limnética, Planktotrix agardii e SN Cylindrospermopsys raciborskii). A disponibilidade de nutrientes e de luz independem do estado trófico, podendo ocorrer a dominância de cianobactérias destacando-se como fator indicativo da elevada flexibilidade das espécies citadas

QUALIDADE DE ÁGUA EM RESERVATÓRIO DE BREJO DE ALTITUDE SOB SECA EXTREMA

The increasing human population and its activities have generated an increase impacts on the aquatic ecosystems, thus compromising the multiple uses of water in lakes and reservoirs in Brazil and worldwide. One of the main processes that compromise water quality is eutrophication, a phenomenon that involves the increasing of fertility of the aquatic environments due to the excessive increase of nutrients, mainly phosphorus and nitrogen. In the perennial and intermittent reservoirs of Northeastern Brazil, this scenario is even more alarming, associated with multiple anthropogenic pressures, extreme climatic conditions, irregular spatio-temporal distribution of precipitation, soils with reduced water storage capacity, prolonged high evaporation rates and extreme droughts. The objective of this work was to evaluate the fluctuation of the water quality and trophic status of the Vaca Brava reservoir, located in the city of Areia, in the state of Paraíba. In situ parameters such as pH, electrical conductivity, temperature, total dissolved solids and transparency were analyzed. The total phosphorus and orthophosphate contents in the water were determined in the laboratory. For the calculation of the EIT, were used the Carlson index, modified for tropical environments by Toledo Jr. et al. It was observed the influence of seasonality in the majority of analyzed parameters, with emphasis on the electrical conductivity and total dissolved solids. The reservoir presented in half of the months as oligotrophic, having an increase in its EIT in the later months, result of the concentration of nutrients in the dry period. The Principal Component Analysis (PCA) recorded 84.1% of the explanation in the first two axes and showed the strong relation of accumulated volume and precipitation under the analyzed variables.O crescente aumento da população humana e as suas atividades, tem gerado um aumento de impactos sobre os ecossistemas aquáticos, comprometendo assim os usos múltiplos da água dos lagos e reservatórios do Brasil e do mundo. Um dos principais processos que comprometem a qualidade da água é a eutrofização, fenômeno que consiste no aumento da fertilidade dos ambientes aquáticos, devido ao incremento excessivo de nutrientes, principalmente fósforo e nitrogênio. Nos reservatórios perenes e intermitentes da região Nordeste do Brasil, esse cenário é ainda mais alarmante, associado ás múltiplas pressões antrópicas, condições climáticas extremas, distribuição irregular espaço-temporal dos índices pluviométricos, solos com reduzida capacidade de armazenamento de água, estiagens prolongadas, além das altas taxas de evaporação e secas extremas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a flutuação da qualidade de água e do estado trófico do reservatório Vaca Brava, localizado no município de Areia, no estado da Paraíba. Foram analisados “in situ” parâmetros como pH, condutividade elétrica, temperatura, sólidos totais dissolvidos e transparência. Em laboratório foram determinados os teores de fósforo total e ortofosfato na água. Para o cálculo do IET foi utilizado o índice de Carlson, modificado para ambientes tropicais por Toledo Jr. et al. Observou-se a influência da sazonalidade na maioria dos parâmetros analisados, com destaque para a condutividade elétrica e os sólidos totais dissolvidos. O reservatório se apresentou na metade dos meses como oligotrófico, tendo um aumento em seu IET nos meses posteriores, resultado da concentração de nutrientes no período mais seco. A Análise de Componentes Principais (ACP) registrou 84,1% de explicação nos dois primeiros eixos e mostrou a forte relação do volume acumulado e da precipitação sob as variáveis analisadas

Primeiro relato do begomovírus Blainvillea yellow spot virus em quebra pedra (Phyllantus niruri)

ABSTRACT The Begomovirus genus is an important production limiting factor for several agricultural crops, due to its high degree of severity, geographic area and the number of species, which remains increasing. Its transmission is carried out by a complex of cryptic species of Bemisia tabaci, mainly the species MEAM1 (Middle East – Asia Minor 1) and, more recently, by seeds. In addition to affecting cultivated species, it has increasingly been reported to be present in uncultivated species, serving as a natural reservoir and the possible emergence of new species. The identification of species has contributed to decision making in the field, reducing the damage caused by these different pathogens. Thus, the objective of this study was to identify the species of Begomovirus infecting Phyllanthus niruri. Initially, identification at the genus level was performed using the universal primers PAL1v1978 (GCATCTGCAGGCCCACTYGTCTTYCCNGT) and PAR1c496 (AATACTGCAGGGCTTYCTRTACATRGG). The sequences obtained from the two clones BR_QPA_20A, BR_QPH_20A belong to isolates of Blainvillea yellow spot virus, having about 97% identity, according to BLASTn analyzes and paired comparisons using SDT (Sequence Demarcation Tool). In the phylogenetic relationship, it was observed that the internal components formed a clade with the isolates BR_QPA_20A, BR_QPH_20A, JX871392_BYSV, X871390_BYSV, corroborating and complementing that these isolates really belong to BYSV. Phyllanthus niruri is considered a host of Blainvillea yellow spot virus, being the first report in the world. New observations and field collections must be carried out to monitor the population growth of the species in the new host and in cultivated plants present in the area. Keywords: Geminiviridae, uncultivated plants, species demarcation.RESUMO O gênero Begomovirus é um importante fator limitante de produção para diversas culturas agrícolas, devido ao seu alto grau de severidade, área geográfica e o número de espécies, que permanece crescente. Sua transmissão é realizada por um complexo de espécies crípticas de Bemisia tabaci, principalmente a espécie MEAM1(Middle East – Asia Minor 1) e, mais recentemente, por sementes. Além de afetar as espécies cultivadas, cada vez mais vem sendo relatado à presença em espécies não cultivadas, servindo como reservatório natural e o possível surgimento de novas espécies. A identificação das espécies vem contribuindo para tomadas de decisões em campo, diminuindo os prejuízos causados por esses diferentes agentes patogênicos. Com isso, o objetivo desse estudo foi à identificação da espécie de Begomovirus infectando Phyllanthus niruri. Inicialmente, foi realizada a identificação em nível de gênero utilizando os primers universais PAL1v1978 (GCATCTGCAGGCCCACTYGTCTTYCCNGT) e PAR1c496 (AATACTGCAGGGCTTYCTRTACATRGG). As sequências obtidas dos dois clones BR_QPA_20A, BR_QPH_20A pertencem a isolados de Blainvillea yellow spot virus, possuindo cerca de 97% de identidade, segundo as análises feitas BLASTn e de comparações pareadas utilizando SDT (Sequence Demarcation Tool). No relacionamento filogenético foi observado que os componentes internos formaram um clado com os isolados BR_QPA_20A, BR_QPH_20A, JX871392_BYSV, X871390_BYSV, corroborando e complementando que realmente esses isolados pertencem a BYSV. Phyllanthus niruri é considerado hospedeiro de Blainvillea yellow spot virus, sendo o primeiro relato no mundo. Novas observações e coletas de campo devem ser realizadas para acompanhar o crescimento populacional da espécie no novo hospedeiro e em plantas cultivadas presentes na área. Palavras-chave: Geminiviridae, plantas não cultivadas, demarcação de espécies

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA E DO SEDIMENTO EM RESERVATÓRIOS DE ABASTECIMENTO PÚBLICO NA BACIA DO RIO MAMANGUAPE, PARAÍBA, BRASIL

Eutrophication is currently one of the greatest environmental impacts worldwide, proven and present in northeastern waters. Due to this process many water bodies in the world have already lost the capacity of human supply, maintenance of aquatic life and recreation. Phosphorus, a nutrient limiting to eutrophication, comes mainly from domestic sewage, industrial effluents and fertilizers. In addition to its presence in the water column, the external contribution of this nutrient can be deposited in different forms at equal or even higher intensities. The objective of this work was to monitor the water quality and the phosphorus content in the water and sediment of three reservoirs of public supply in the city of Areia - Paraíba, generating information to diagnose the main impacts on these environments. In order to do this, monthly samples of water were collected and sediment samples annually. Some parameters such as pH, electrical conductivity, temperature and transparency were analyzed in situ. At the laboratory, total phosphorus, orthophosphate content in water and the fractionation of phosphorus forms in the sediment were analyzed. It was observed that the seasonality influenced the parameters of water quality, mainly the conductivity and the pH. In most of the analyzed months, the reservoirs presented as oligotrophic, with low values of P-total and orthophosphate in the water. P-total contents in the sediment ranged from 1185.3 mg kg-1 to 3182, 1 mg kg-1. The fractionation indicated predominance of the inorganic P reaching 86.8% of the total phosphorus in the Rio do Canto dam in 2014. The apatite and unavailable fraction was predominant in the inorganic phosphorus. It was observed low pH levels in the sediment, which favors the adsorption of non-apatitic phosphorus and available, with iron and aluminum, retaining it. It was concluded that seasonality is a determining factor in the water quality variation of these reservoirs. The results indicated a potential natural control in the release and increase of the phosphorus concentrations of the sediments to the water column, reducing the effect of eutrophication on the waters of the reservoirs of that region.A eutrofização figura atualmente como um dos maiores impactos ambientais em escala mundial, comprovado e presente em águas do Nordeste do Brasil. Em função desse processo muitos corpos d’água no mundo já perderam a capacidade de abastecimento humano, manutenção da vida aquática e recreação. O fósforo, nutriente limitante à eutrofização, é oriundo principalmente de esgotos domésticos, efluentes industriais e uso de fertilizantes. Além da sua presença na coluna de água, pode ser depositado no sedimento sob diferentes formas, em intensidades iguais, ou até mesmo superiores, a contribuição externa desse nutriente. O objetivo desse trabalho foi monitorar a qualidade da água e os teores de fósforo na água e sedimento de três reservatórios de abastecimento público do município de Areia - Paraíba, gerando informações para diagnosticar os principais impactos sobre estes ambientes. Nesse contexto, foram coletadas amostras mensais de água e anualmente amostras de sedimento de três reservatórios; Rio do Canto, Saulo Maia e Vaca Brava, no município de Areia, Paraíba. Foram analisados “in situ” alguns parâmetros como pH, condutividade elétrica, temperatura e transparência. No laboratório, teores de fósforo total, ortofosfato na água e o fracionamneto das formas de fósforo no sedimento. Observou-se que a sazonalidade influenciou nos parâmetros de qualidade de água, principalmente a condutividade e o pH. Na maioria dos meses analisados, os reservatórios apresentaram-se como oligotróficos, com baixos valores de P-total e ortofosfato na água. Os teores de P-total no sedimento variaram entre 1185,3 mg kg-1 a 3182, 1 mg kg-1. O fracionamento indicou predominância do P-inorgânico chegando a 86,8% do fósforo total na Barragem de Rio do Canto em 2014. A fração apatítica foi predominante no fósforo inorgânico. Observou-se baixos teores de pH no sedimento, o que favorece a adsorção do fósforo não apatítico e disponível, ocorrendo a retenção pelo ferro e alumínio. Em geral a sazonalidade apresentou-se como um fator determinante na variação da qualidade da água desses reservatórios. Os resultados indicaram um potencial controle natural na liberação e aumento das concentrações de fósforo dos sedimentos para a coluna d´água, reduzindo o efeito da eutrofização sobre as águas dos reservatórios dessa região

CONCENTRAÇÕES E FORMAS DE FÓSFORO NA ÁGUA E SEDIMENTO DE RESERVATÓRIOS DE ABASTECIMENTO PÚBLICO NA BACIA DO RIO MAMANGUAPE, PARAÍBA, BRASIL.

Eutrophication of anthropogenic or natural origin occurs due to the accumulation of nutrients such as phosphorus (P) and nitrogen (N), because in the excess they increase the number or excessive growth of aquatic plants and the flowering of toxic algae, with serious damages for multiple uses , with major global impacts on nature. Phosphorus is one of the most relevant elements in the establishment of the eutrophication process, reaching the aquatic environment through the launch of domestic effluents, industrial activities and transport of fertilizers from agricultural areas. The objective of this work was to evaluate the phosphorus content in the water and sediment of two reservoirs of public supply, in the Mamanguape River Basin, Paraíba, Brazil. Where the experiment was conducted, water and sediment samples were collected over a period of 12 months. The analyzed variables were pH, electrical conductivity, temperature and transparency were performed "in situ". In the laboratory, total phosphorus, orthophosphate in water and fractionation of phosphorus forms in the sediment were determined. The transparency and pH of the water were influenced by seasonality, evidencing the importance of this agent in the water quality dynamics. In the water the values of P-Total ranged from 23.01 μg / L in Mazagão I to 25.95 μg / L in Mazagão II, and P-Ort values of 7.26 μg / L μg / in Mazagão I for 7,84 in Mazagão II, where in most of the months, the reservoirs presented as oligotrophic, with low values of P-total and orthophosphate in the water, however, relatively high values were found in months of the dry period, where they were classified as as eutrophic. The values of P-total in the sediment varied between 1521.97 mg kg-1 and 4806.72 mg kg-1, high values and that reflect the great phosphorus load present in these environments. Fractionation indicated a predominance of P-inorganic, with values between 1434.14 mg kg-1 and 4298.79 mg kg-1, although a good part was in Apatítica form. On the other hand, the non-Apatitic fraction, potentially available for the water column, was influenced by the low pH values in the sediment, which favors its adsorption to iron and aluminum, so the lower the pH, the more acidic the sediment. In general, the results indicated a potential natural control in the release of phosphorus from the sediment, as well as its precipitation of the water column and immobilization in the sediment.A eutrofização de origem antrópica ou natural ocorre em virtude do acúmulo de nutrientes como fósforo (P) e nitrogênio (N), pois no excesso deles aumento o número ou crescimento excessivo de plantas aquáticas e floração de algas tóxicas, com sérios prejuízos para usos múltiplos, com grandes impactos mundiais na natureza. O fósforo é um dos elementos mais relevantes no estabelecimento do processo de eutrofização, chegando ao meio aquático através do lançamento de efluentes domésticos, atividades industriais e carreamento de fertilizantes de áreas agrícolas. O objetivo desse trabalho foi avaliar os teores de fósforo na água e sedimento de dois reservatórios de abastecimento público, na Bacia do Rio Mamanguape, Paraíba, Brasil. Onde o experimento foi conduzido, e foram coletadas amostras de água e sedimento, em um período de 12 meses. As variáveis analisadas foram, pH, condutividade elétrica, temperatura e transparência foram realizadas “in situ”. Em laboratório determinou-se os teores de fósforo total, ortofosfato na água e o fracionamento das formas de fósforo no sedimento. A transparência e o pH da água sofreram influência da sazonalidade, evidenciando a importância desse agente na dinâmica da qualidade de água. Na água os valores de P-Total variaram de 23,01 μg/L em Mazagão I para 25,95 μg/L em Mazagão II, e os valores de P-Orto de 7,26 μg/L μg/ em Mazagão I para 7,84 em Mazagão II, onde na maioria dos meses, os reservatórios apresentaram-se como oligotróficos, com baixos valores de P-total e ortofosfato na água, no entanto foram encontrados valores relativamente altos em meses do período seco, onde foram classificados assim como eutróficos. Os teores de P-total no sedimento variaram entre 1521,97 mg kg-1 a 4806,72 mg kg-1, valores elevados e que refletem a grande carga de fósforo presentes nesses ambientes. O fracionamento indicou predominância do P-inorgânico, com valores entre 1434,14 mg kg-1 a 4298,79 mg kg-1, no entanto boa parte estava na forma Apatítica. Por sua vez, a fração não Apatítica, potencialmente disponível para a coluna d’água, sofreu influência dos baixos valores de pH no sedimento, o que favorece a sua adsorção ao ferro e alumínio, logo quanto menor for o pH, mais ácido será o sedimento. De forma geral, os resultados indicaram um potencial controle natural na liberação de fósforo a partir do sedimento, bem como sua precipitação da coluna d’água e imobilização no sedimento

Mycoviruses that infect Fusarium oxysporum f. sp dianthi: genomic and biological characterization

Fusarium oxysporum es el hongo fitopatógeno de suelo causante de la marchitez vascular, una enfermedad fúngica que origina importantes pérdidas económicas en una gran variedad de cultivos de interés agronómico. F. oxysporum f. sp. dianthi (Fod) es la ‘forma specialis’ que causa la marchitez vascular en clavel (Dianthus caryophyllus). Actualmente no existe ningún método de control eficiente para esta enfermedad, y por ello diversos estudios se han dirigido a la búsqueda de nuevas herramientas de control, incluyendo la utilización de micovirus como agentes de control biológico de los hongos fitopatógenos. Los micovirus son virus que infectan hongos. Estos virus se han descrito infectando a la mayoría de grupos taxonómicos de hongos, incluyendo hongos fitopatógenos. La mayoría de estos virus poseen genomas de ARN, de doble cadena (dsRNA) o de cadena sencilla (ssRNA), aunque se han descrito unos pocos con genomas de ADN circular (ssDNA). Generalmente, los micovirus carecen de una vía de infección extracelular, y solo se transmiten entre aislados mediante anastomosis hifal (transferencia horizontal), o durante la producción de esporas (transferencia vertical). La mayoría de las infecciones por micovirus son crípticas, es decir, no tienen un efecto sobre su huésped fúngico, pero en algunos casos la infección viral se ha asociado a la alteración de determinados caracteres fenotípicos, siendo el de mayor relevancia la reducción de la virulencia (hipovirulencia). En estudios recientes se ha identificado y caracterizado el micovirus ‘Fusarium oxysporum f. sp. dianthi virus 1’ (FodV1), detectado infectando una cepa de F. oxysporum f. sp. dianthi. Hasta el momento, FodV1 es el único micovirus de F. oxysporum que ha sido asociado a la inducción de hipovirulencia. En esta tesis se ha usado la microscopia laser confocal y dos cepas isogénicas de Fod, infectada y no infectada con FodV1, marcadas ambas con el gen que expresa la proteína fluorescente GFP, para analizar el efecto del micovirus sobre el patrón de colonización fúngica en el sistema vascular de la planta. Los resultados obtenidos han demostrado que la infección por FodV1 produce una disminución en la velocidad y una restricción en la distribución espacial de la colonización fúngica en el interior de la planta. Además, también se ha analizado la incidencia de infecciones por FodV1 en una colección de 221 aislados de Fod obtenidos entre 2008 y 2012 en la misma área geográfica que la cepa originalmente infectada, observándose finalmente una baja incidencia de la infección viral entre los aislados analizados (<2%). Como continuación de la búsqueda de micovirus con potencial como agentes de virocontrol de las fusariosis vasculares, en esta tesis se han identificado nuevos micovirus que se encuentran infectado aislados de Fod. El primer micovirus identificado y caracterizado molecularmente ha sido ‘Fusarium oxysporum f. sp. dianthi hypovirus 2’ (FodHV2), detectado en un aislado de F. oxysporum f. sp. dianthi procedente de Marruecos. El genoma de FodHV2 tiene una longitud de 9,444 pb excluyendo la cola poli(A), y un único marco abierto de lectura (ORF) que codifica una poliproteína. Esta poliproteína contiene 3 dominios altamente conservados de UDP glucosa/esterol glucosiltransferasa, una polimerasa dependiente de ARN (RdRp), y una ARN helicasa viral. Además, se han identificado tres residuos de cisteína, histidina, y glicina en la región N-terminal, que podrían representar el sitio catalítico de una papain like-proteasa. La secuencia genómica completa de FodHV2 se ha comparado con la de otros micovirus en el género Hypovirus. Los resultados de esta comparación y del análisis filogenético apoyan la distinción, recientemente propuesta por otros autores, de tres géneros (Alphahypovirus, Betahypovirus, and Gammahypovirus) dentro de la familia Hypoviridae, e identifican a FodHV2 como un nuevo miembro del grupo de los Betahipovirus. El efecto biológico de FodHV2 en su aislado portador ha sido determinado utilizando dos cepas isogénicas, infectada y no infectada con FodHV2, obtenidas mediante transferencia horizontal del hipovirus via anastomosis hifal. La comparación de ambas cepas mostró que FodHV2 no tiene efecto sobre el crecimiento vegetativo, la conidiación, ni la virulencia de su aislado hospedador. FodHV2 es el primer hipovirus que se describe infectando una especie F. oxysporum, y además es el primero descrito en un aislado procedente de Africa. El segundo micovirus identificado en esta tesis ha sido el micovirus ‘Fusarium oxysporum f. sp dianthi mitovirus 1’ (FodMV1), detectado en un aislado de F. oxysporum f. sp. dianthi procedente de Colombia. FodMV1 posee un genoma de 2,313 pb de longitud, en el que se ha identificado un único ORF que codifica una RdRp viral. Una búsqueda de homología usando la secuencia nucleotídica y el programa BlastX mostró que FodMV1 es un nuevo miembro del género Mitovirus en la familia Narnaviridae. Una de las características de los mitovirus es que se replican en la mitocondria. De acuerdo con esto, el genoma de FodMV1 presenta una serie de características comunes al resto de mitovirus, como son una alta concentración de A+U (58.8%) y la presencia de un número de codones UGA, que codifican el aa triptófano en vez de una señal de ‘stop’ cuando se aplica el código genético mitocondrial. Asimismo, los extremos 5’- y 3’- UTR presentan una estructura secundaria característica también de mitovirus. El análisis filogenético sitúa a FodMV1 en un clado separado del resto de mitovirus que infectan otras especies de Fusarium. FodMV1 parece tener una relativamente alta incidencia, ya que se ha identificado infectando a otros 22 aislados de Fod. Entre estos aislados infectados existen aislados procedentes de España (18) y Colombia (4). La presencia del mismo mitovirus en aislados de zonas geográficas tan separadas sugiere una dispersión de la infección viral a través de la comercialización de esquejes de clavel entre ambos países.Fusarium oxysporum is a soilborne fungal pathogen that causes vascular wilt disease in a wide number of agronomically important crops. F. oxysporum f. sp. dianthi (Fod) is the ‘forma specialis’ that causes vascular wilt in carnation (Dianthus caryophyllus). Currently there is no efficient method for the control of this disease, and therefore several studies have been directed to the search for new control tools, including the use of mycoviruses as biological control agents of phytopathogenic fungi. Mycoviruses are viruses that infect fungi. They have been described infecting all major taxonomic groups of fungi, including phytopathogenic fungi. The majority of mycoviruses have double-stranded or single-stranded RNA genomes. Generally, mycoviruses lack an extracellular route of infection and are transmitted by hyphal anastomosis between isolates (horizontal transmission), and during the production of spores (vertical transmission). Most mycovirus-infections are cryptic, that is, they do not have an effect on their hosts, but in some cases the viral infection has been associated to the alteration of particular phenotypic traits of the fungal host, including the induction of hypovirulence. In recent studies we have identified and characterized mycovirus ‘Fusarium oxysporum f. sp. dianthi virus 1’ (FodV1), found infecting a strain of Fod. Till now, FodV1 is the only mycovirus that has been associated to the induction of hypovirulence in F. oxysporum. In this thesis, we have used confocal laser scanner microscopy and two isogenic GFP-labelled strains of F. oxysporum f. sp. dianthi, infected and not infected with FodV1, to analyze the effect of the mycovirus on the plant colonization pattern of its fungal host. Results demonstrate that FodV1 decreases the speed and alters the spatial distribution of the fungal colonization into the plant. We have also analysed the incidence of FodV1-viral infections in a collection of 221 isolates sampled between 2008 and 2012 in the same geographic area where the originally infected isolate was obtained. Results evidenced a very low (2%) incidence of viral infections. These results provide the first microscopic evidence about the effect of a hypovirulence-inducing mycovirus on the pattern of plant colonization by its fungal host. As a continuation of the search for mycoviruses with potential as virocontrol agents of vascular fusariosis, in this thesis we have identified and characterized new mycoviruses that are infecting F. oysporum f. sp. dianthi isolates. The first mycovirus identified has been ‘Fusarium oxysporum f. sp. dianthi hypovirus 2’ (FodHV2), found infecting a strain of F. oxysporum f. sp. dianthi from Morocco. The genome of FodHV2 is 9,444 nucleotides (nt) long excluding the poli(A) tail, and has a single open reading frame (ORF) encoding a polyprotein. The polyprotein contains three highly conserved domains of UDP glucose/sterol glucosyltransferase, RNA-dependent RNA polymerase, and viral RNA helicase. In addition, some particular residues of Cys, Hys, and Gly were detected in the N-terminal region that could represent the catalytic site of a former papain-like protease. The complete genomic sequence of FodHV2 has been compared with that of other mycoviruses in the genus Hypovirus. Results from this comparison and from phylogenetic analyses support the distinction, recently proposed by other authors, of three genera (Alphahypovirus, Betahypovirus, and Gammahypovirus) within the family Hypoviridae, and identifies FodHV2 as a new member of the Betahypovirus group. The biological effect of FodHV2 on the fungal host has also been determined using two isogenic isolates, infected and no-infected with the mycovirus, obtained by horizontal transference of the virus through hyphal anastomosis. Comparison of the infected and non-infected isogenic strains showed that FodHV2 did not alter the vegetative growth, neither the conidiation, nor the virulence of its fungal host. FodHV2 is the first member of the family Hypoviridae identified in F. oxysporum. Another unique feature of FodVH2 has to do with its geographical origin, because it is the first hypovirus identified in a fungal strain from the African continent. Another mycovirus identhified in this thesis has been ‘Fusarium oxysporum f. sp dianthi mitovirus 1’ (FodMV1), found infecting a strain of F. oxysporum f. sp. dianthi from Colombia. The genome of FodMV1 is 2,313 nt long, and comprises a 172-nt 5´-UTR, a 2,025-nt single ORF encoding a RdRp of 675 aa residues, and a 113-nt 3´-UTR. Homology BlastX searches identied FodMV1 as a novel member of the genus Mitovirus in the family Narnaviridae Mitoviruses are characterized by replicating within the mitochondria of the host. According to this, the genome of FodMV1 presents a series of characteristics common to the rest of mitoviruses, as are a high percentage of A+U (58.8%), and the presence of a number of UGA codons that encode the aa tryptophan rather than acting as stop codons as in the universal genetic code. Also, the 5’- and 3’- UTR regions of FodMV1, like other mitoviruses, can be folded into potentially stable stem-loop structures. Results from phylogenetic analyses place FodMV1 in a different clade than the rest of mitoviruses described in Fusarium spp. Incidence of FodMV1-infections is relatively high. Of particular interest is the fact that FodMV1 has been detected infecting Fod isolates from Spain and Colombia. The presence of the same mitovirus species infecting fungal strains from two geographical areas so far away could be explained by the the dispersion of the viral infection through the commercialization of infected carnation cuttings between both countries

Aplicaciones de la multiconmutación en química analítica.

RESUMEN Una línea prioritaria en la Química Analítica es el desarrollo de dispositivos que incrementen el grado de automatización y, por tanto, reduzcan la participación humana en los procedimientos de análisis. La demanda de información hace necesario el desarrollo de metodologías sencillas, de bajo coste, rápidas e inocuas para el medio ambiente, al alcance de cualquier laboratorio de control o de investigación. La principal aportación de esta Tesis ha sido el estudio, desarrollo y comparación de procedimientos analíticos que utilizan la multiconmutación en tres áreas distintas: (1) Mecanización en AFS, (2) Mecanización en espectrofotometría molecular, (3) Acoplamiento a instrumentos portátiles y económicos. Previamente es necesario estudiar y desarrollar programas informáticos en Quick y Visual Basic. En el primer bloque la multiconmutación permite la mecanización para la determinación de metales por CV-AFS y HG-AFS. Se estudian las condiciones óptimas para la determinación de Hg, Bi y Te y se desarrolla un procedimiento para la especiación en línea de Te. Éstos son los primeros trabajos recogidos en la bibliografía sobre multiconmutación en fluorescencia atómica. En el segundo bloque se ha desarrollado la multiconmutación como herramienta analítica para la mecanización de las aplicaciones espectrofotométricas. Los trabajos se han dividido en dos líneas de trabajo: (i) Extracción líquido-líquido en línea para la determinación de tensioactivos aniónicos en aguas, con lo que se consigue la mejora en la frecuencia de muestreo y constituye uno de los primeros trabajos para la aplicación de la multiconmutación a la preconcentración en línea mediante la extracción líquidolíquido. (ii) Empleo de las minibombas como unidades propulsoras de fluidos y como sustitutas de las válvulas solenoides, con el objetivo de abaratar costes al no ser necesaria la bomba peristáltica. Esta estrategia se ha propuesto para las determinaciones de fenol y ciclamato en aguas y edulcorantes, respectivamente. El tercer apartado está dedicado a los beneficios de la multiconmutación en su aplicación a instrumentos portátiles. Se desarrollan dos equipos de bajo coste y peso: (i) Luminómetro para la determinación directa de H2O2 e indirecta de NH4 +. (ii) Fotómetro de LEDs para la determinación de Fe3+, NO2 -, fenol y carbaril. Todos estos métodos desarrollados se han validado mediante estudios de recuperación, comparación con métodos de referencia y/o análisis de muestras certificadas y se han determinado sus características analíticas: límites de detección, sensibilidad, precisión y exactitud. De forma general, de los trabajos desarrollados se puede afirmar que: 1. La multiconmutación proporciona un incremento considerable en la productividad del laboratorio, disminuye el tiempo empleado en los análisis y abarata los costes. 2. La multiconmutación utiliza racionalmente reactivos y muestras, lo que conduce a una reducción de los residuos generados y de las muestras y reactivos empleados, ya que únicamente se insertan los volúmenes requeridos y no es necesario que las disoluciones fluyan continuamente. Esto se traduce en mejores condiciones de seguridad e higiene y en la reducción de los costes, directos, de gestión y tratamiento de los residuos. Adicionalmente, se reduce el impacto negativo generado en el medioambiente gracias a esta reducción en la generación de residuos y a la sustitución de disolventes y reactivos tóxicos por otros de menor impacto. Además, se reducen al máximo los riesgos para el operador que puedan derivarse de la manipulación de reactivos tóxicos. 3. La multiconmutación proporciona versatilidad, flexibilidad, economía, robustez y miniaturización a los sistemas. Además es fácilmente automatizable en cada una de las etapas del análisis, característica que se aprovecha para diseñar equipos portátiles para análisis in situ. En conclusión, y tal como se había planteado al definir los objetivos iniciales, esta Tesis ha aportado soluciones sencillas a diversas aplicaciones de la multiconmutación en Química Analítica. __________________________________________________________________________________________________A high-priority line in Analytical Chemistry is the development of devices that increase the automatization degree and, therefore, reduce the human participation in the analysis procedures. The demand of information makes necessary the development of simple, cheap, fast and clean methodologies. The main contribution of this Thesis has been the study, development and comparison of analytical procedures that use the multicommutation in three different areas: (1) Mechanization in AFS, (2) Mechanization in molecular spectrophotometry, (3) Application to portable and economic instruments. In the first block multicommutation allows the mechanization of AFS measurements: Hg, Bi and Te. These are the first works in the literature about multicommutation in AFS. In the second block multicommutation is used as the analytical tool for the mechanization of the spectrophotometric measurements: (i) Liquid-liquid extraction for the determination of anionic surfactants in waters, with a high sampling frequency. (ii) Use of the minipumps as fluid propulsive units to substitute the solenoid valves and the peristaltic pump, and to reduce the price of the system. This strategy has been developed for the phenol and cyclamate determinations in waters and table sweeteners, respectively. The third section is dedicated to the benefits of multicommutation in its application to portable and economic instruments: (i) Luminometer for H2O2 and NH4 + determinations. (ii) LED photometer for the determination of Fe3+, NO2-, phenol and carbaryl. The aforementioned methods have been validated in terms of accuracy, precision, limit of detection by means of recovery studies and comparison with reference methods. In general, it is possible to affirm that: 1. Multicommutation provides a considerable increase in the productivity of the laboratory, decreasing the time of the analyses. 2. Multicommutation reduces the consumption of reactive and samples and the waste volume, increasing the safety and minimizing the costs. 3. Multicommutation provides versatility, flexibility, economy, robustness and miniaturization of the systems. In addition, multicommutation allows its automatization to design portable equipments for analysis in situ. In conclusion, this Thesis has contributed to different and simple applications of the multicommutation in Analytical Chemistry

Desenvolvimento de um sistema automático para determinação potenciométrica em fluxo de cianeto livre e total em efluentes de fecularias /

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas

Parasitofauna branquial de Dentex dentex (Linneo, 1758) (Pisces: Sparidae).

RESUMEN Se ha llevado a cabo un estudio sobre el parasitismo branquial de 91 dentones (Dentex dentex, Pisces, Sparidae). Dicha muestra se compuso de 61 dentones salvajes capturados mediante palangre procedentes de aguas de Mallorca y canal de Menorca, y 30 dentones cautivos procedentes de una jaula situada en el puerto de Mallorca. Se encontraron un total de ocho especies parásitas, un dinoflagélido (Amyllodinium ocellatum), un monogénido (Microcotyle erythrini), un udonélido (Udonella caligorum), un trematodo digenea (Stephanostomum sp. metacercariae), tres copépodos (Caligus productus, Caligus diaphanus y Clavellotis fallax) y un isópodo (Gnathia vorax, praniza larvae). De dichas especies únicamente el dinoflagélido apareció en la muestra de peces cautivos, hallándose el resto de parásitos encontrados en la muestra de peces salvajes. El udonélido Udonella caligorum fue hallado como hiperparásito o foronte de los tres copépodos. Se describen, las prevalencias, intensidades y abundancias medias, así como otros parámetros ecológicos, igualmente se estudia la distribución espacial de cada parásito sobre el tejido branquial. Se discute el hipotético daño que las infecciones producidas por estos parásitos podrían causar en peces cultivados en el área de estudio. No se han podido establecer correlaciones positivas entre los diferentes parásitos y las condiciones de peso/talla del hospedador, no pudiendo concluir por lo tanto, que el número de parásitos aumente según lo hace el tamaño del hospedador. Sólo aparecieron correlaciones positivas entre los cáligos y C. diaphanus y C. fallax. Al ordenar los hospedadores por grupos de peso y estudiar las prevalencias, intensidades y abundancias medias de cada parásito, no se ha encontrado un patrón de comportamiento constante de los diferentes parásitos a lo largo de los grupos de peso. También se estudia qué ocurre con el parasitismo según la talla de los hospedadores, pues es este factor el que muestra la edad del animal. No se observaron diferencias de peso significativas en los hospedadores atribuibles a la carga de parásitos soportada. Por último se examinan cómo se asocian los diferentes parásitos en combinaciones multiparásitas. __________________________________________________________________________________________________A preliminary study of the gill parasites from 91 common dentex (Dentex dentex, Pisces, Sparidae) was developed. Sample was formed by 61 wild fishes caught in waters of Mallorca and Menorca channel (Balearic Islands) and 30 farmed fishes from a cage located in the harbour of Mallorca. Eight parasite species were found: one dinoflagellate (Amyllodinium ocellatum), one monogenean (Microcotyle erythrini), one udonellidean (Udonella caligorum), one digenean trematode (Stephanostomum sp. metacercariae), three copepods (Caligus productus, Caligus diaphanus and Clavellotis fallax) and one isopod (Gnathia vorax, praniza larvae). The udonellidean U. caligorum was found as a hyperparasite or phoront of the three copepods. Prevalence, mean intensity and abundance and other ecological parameters as well as the spatial site of each parasite in the gill tissue are described. It also discusses the hypothetical damage that infections might cause in sea cage-farmed common dentex from the same area through interaction between wild and farmed common dentex populations. Positive correlations among the different parasites and the host conditions (size/weight) have not been found, so we could not affirm that the number of parasites increases with host body size. We only found positive correlations between both caligid copepods and between C. diaphanus and C. fallax. After grouping hosts in weight classes and studying the prevalence, mean intensity and abundance of each parasite, any of them showed a constant behavior pattern along such weight classes. Host size and parasitism is analyzed in order to know the possible relationship between parasitism and host age. No significative differences on host weight in relation with the parasitic burden were detected. The multiparasitic combinations are also examined

Serviços dos ecossistemas prestados pelos estuários : especiação e capacidade de retenção do fósforo

Doutoramento em BiologiaO fator nutricional presente nos sapais não é só importante para os organismos que nele habitam como também apresenta uma importância ecológica a uma maior escala. Exemplifica-se este fato com a capacidade de retenção do Fósforo (P) por parte das plantas podendo estas competir como produto químicos para sua imobilização através da incorporação da sua fração biodisponível para cumprimento dos mecanismos básicos de sobrevivência. O rizosedimento dessas plantas é uma importante fonte de nutrientes necessários para garantia básica da perpetuação de todos os serviços (regulação, provisão, cultural) gerados pelo ambiente. A perda de áreas de sapal foi o motivo principal para a elaboração desta tese visto a preocupação em relação aos impactes que a perda de serviços associados à área de estudo escolhida, o sistema lagunar da Ria de Aveiro, poderá vir sofrer caso aconteçam alterações hídricas (naturais ou antrópicas) mais acentuadas no futuro. Essa tese assume como compromisso chamar a atenção para essa questão como também investigar os mecanismos do ciclo do P este importante nutriente considerado essencial para a manutenção da vida em nosso planeta. Para este estudo foram escolhidas 3 espécies de plantas halófitas representantes do sapal amostral, são elas: Bolbochenous maritimus, Spartina maritima e de Juncus maritimus. As questões levantadas buscam compreender o papel do P nas transformações que ocorrem no rizosedimento das halófitas em 3 diferentes contextos: (i) quando comparados os valores da biomassa de P associado às halófitas estudadas (estudo realizado nos sapais povoados por Spartina maritima e Juncus maritimus) em toda extensão da Ria de Aveiro (ii) quando da disponibilidade de P perante a presença de poluentes inorgânicos no Largo do Laranjo, que corresponde a uma zona historicamente contaminada por metais (estudo realizado no rizosedimento das espécies Bolbochenous maritimus e Juncus maritimus) e (iii) quanto à intrusão superficial da água salgada da laguna (estudo focado na avaliação da perda do P próximo às raízes das halófitas que habitam a zona externa do dique do Baixo Vouga Lagunar (BVL) que corresponde à zona de confluência do Rio Vouga com a Ria de Aveiro). Por meio da análise do rizosedimento e da biomassa das diferentes halófitas predominantes do sapal foi possível verificar que, em relação à carga nutritiva fosfática, de Norte (Canal de São Jacinto/Ovar) a Sul (Canal de Mira) da Ria de Aveiro, a cota do sapal é mais importante do que a natureza espacial do sistema. Esta informação é primordial para a assertividade de futuras medidas de criação e reabilitação das áreas de sapal na Ria de Aveiro. Os estudos realizados nas áreas impactadas (Largo do Laranjo e BVL) incidiram na análise do perfil vertical rizosedimentar das halófitas pertencentes ao sapal médio-alto. Estes estudos revelaram que o rizosedimento dessas halófitas possui características peculiares que definem a dinâmica do ciclo do P de forma bastante característica. O rizosedimento das halófitas presentes no Largo do Laranjo apresentaram teores biodisponíveis de P equivalentes àqueles presentes no rizosedimento de área mais afastada da fonte pontual de contaminação para as mesmas espécies. Numa visão otimista, os resultados revelam que ambos sapais, Largo de Laranjo e Cais do Bico, apresentam condições equiparável para perpetuação dos serviços por eles gerados, que nesse caso se tornam ainda mais valiosos devido a garantia da fitoestabilização dos contaminantes (prevenção da entrada de contaminantes na coluna d’água e na cadeia alimentar). No Baixo Vouga Lagunar a análise espacial do sapal na zona exterior ao dique revelou a perda da diversidade das espécies bem como o aumento da área de vasa e consequentemente a perda dos teores de P associados ao rizosedimento das halófitas mais expostas aos efeitos da compressão costeira intensificados pelas ações naturais e antrópicas a que a Ria está sujeita. Em geral, a degradação dessa área de sapal devido aos fenômenos de assoreamento ou de erosão não pode ser separada dos processos sedimentares na área envolvente, principalmente no caso da Ria de Aveiro que tem sofrido constantes mudanças para atender às necessidades das atividades humanas. Essa tendência provavelmente não mudará no futuro próximo. Consequentemente, a evolução da laguna será principalmente dependente do resultado direto das ações humanas que deverão sempre encontrar formas de compensar os danos causados no âmbito de intervenções de reabilitação do sistema hídrico. A recriação de áreas de sapal pode ter lugar como medida mitigadora no âmbito de intervenções de reabilitação de áreas degradadas e ainda poderá servir como forma de captura de P para programas de utilização de fertilizantes naturais (componente desejável para a agricultura moderna o que é particularmente importante para as regiões altamente dependentes do mercado de importação). Deste modo, recomenda-se que a recuperação das áreas de sapal seja enquadrada no âmbito de intervenções mais amplas de valorização dos sistemas estuarinos e lagunares.In salt marshes the nutritional factor is not only important for the inhabiting organisms, but has also, to a larger scale, an ecological importance. This can be exemplified with the plants capacity to retain the phosphorus (P), enabling them to uptake the P bioavailable fraction to comply their basic survival mechanisms. These plants rhizosediment is an important source of nutrients essential to guarantee the delivery of all the services provided by the environment (regulating, provisioning, cultural). The loss of salt marsh areas in Ria de Aveiro coastal lagoon was the main reason for the development of this thesis. The concern about the impact caused by the loss of the salt marshes associated services might become enhanced in the future in case the hydrological changes (natural or anthropogenic) get more pronounced. This thesis takes the commitment to draw attention to the issue and to investigate the mechanisms of this important nutrient cycle that is essential for sustaining life on our planet. For this study 3 species of halophytes, representative of the salt marsh were chosen, specifically: Bolbochenous maritimus, Spartina maritima and Juncus maritimus. The raised questions seek to understand the role of P in the processes occurring in the halophytes rhizosediment, in three different contexts: (i) the P content in the biomass of the most representative salt marshes in Ria de Aveiro (comparing Spartina maritima and Juncus maritimus marshes); (ii) the P availability in the presence of inorganic pollutants in Largo do Laranjo, which corresponds to an area historically contaminated by metals (Juncus maritimus and Bolbochenous maritimus rhizosediment) and (iii) the effect of surface salt water intrusion (the study is focused on the assessment of the loss of P near the roots of the halophytes that inhabit the outer zone of the Baixo Vouga Lagunar (BVL) dike, which is located near the confluence of Rio Vouga with the Ria de Aveiro). By analysing the rhizosediment and biomass of the most representative halophytes it was possible to see that, relatively to the P nutrient load, from North Channel (San Jacinto / Ovar) to the South Channel (Mira) of the Ria de Aveiro, the elevation of the marsh is more important than the species spatial distribution within the system. This information is vital to the assertiveness of future management measures and rehabilitation of areas of salt marsh in the Ria de Aveiro. Studies in the impacted areas (Largo do Laranjo and BVL) were centred on analysing the rhizosediment vertical profile of the medium-high marsh halophytes. These studies revealed that the rhizosediment of these halophytes have peculiar characteristics that define the dynamics of the phosphorus cycle in a very characteristic way For the same species, the rhizosediment of the halophytes present in the Laranjo Largo have equivalent content of bioavailable P compared to those closer to the point source of contamination. In an optimistic view, the results reveal that both marshes, Largo Laranjo and Cais do Bico, have comparable conditions for the perpetuation of the services generated by them, therefore they become even more valuable because of the guarantee for phytostabilization of contaminants (preventing contaminants to reach the water column and the food chain). The spatial analysis of the salt marsh in BVL in the area outside the dike revealed the loss of species diversity and increased of the mud-flat area, and consequently the loss of P concentrations associated with rhizosediment. The coastal squeeze effect is more pronounced in the halophytes with higher exposure to the effects of the natural and anthropogenic drivers to which Ria is subject. In general, the degradation of the salt marsh area due to the phenomena of siltation or erosion can not be separated from sedimentary processes in the surrounding area, especially in the case of the Ria de Aveiro which has undergone constant change to meet the human activities needs. This trend is unlikely to change in the near future. Consequently, the evolution of the lagoon will be mainly dependent on the direct result of human actions that should always find ways to offset the damage caused within the lagoon system towards rehabilitation interventions. The recreation of salt marsh areas can take place as a mitigation measure in the context of interventions for the rehabilitation of degraded areas and may also serve as a form to capture P to be use in natural fertilizers programs (a desirable component in modern agriculture which is particularly important in regions heavily dependent on the external market). Thus, it is recommended that the recovery of salt marsh areas is encompassed within broader interventions of recovery of estuarine and lagoon systems