Growth and Morpho-Stomatal Response of Kenaf (Hibiscus cannabinus) to Varying Water, Light, and Soil Conditions

This study investigated the stomatal responses of kenaf (Hibiscus cannabinus) to varying water, light, and soil conditions to explain how the species acclimatize to the changes in growing conditions. Seedlings were subjected to different watering regimes (daily – CON, 2 days interval – W2, 3 days interval – W3), light intensities (high, moderate, low), and soil conditions (garden soil – GS, Mt Makiling soil – MAK, UP Land Grant soil – UPL). The biomass, stomatal density (SD), epidermal cell density (ECD), stomatal index (SI), stomatal aperture length (SAL), guard cell length (GCL), stomatal area (SA), and potential conductance index (PCI) were measured across treatments. Water and light treatments had significant effects, but soil treatment did not affect most of the parameters measured. CON and/or W2 and high light intensity resulted in a higher SD, SI, SAL, and GCL, which resulted in a higher PCI, compared with the other water and light treatments. Contrarily, W3-treated seedlings had lower SD but significantly lower SAL, GCL, PCI, and aboveground biomass, compared to CON and W2-treated ones. Biomass allocation to root was also significantly higher in W3-treated seedlings. Therefore, kenaf seedlings exhibited a degree of stomatal plasticity in response to contrasting water, light, and soil conditions. Keywords: biomass allocation, potential conductance index, shade tolerance, stomatal index, water stres

Host response of Eumusa varieties to a Radopholus similis population from the Philippines

Bananen zijn één van de belangrijkste fruitgewassen die wereldwijd geproduceerd worden en dat is eveneens het geval in Zuidoost Azië en Papoea Nieuw Guinea waar dit fruit een stapelvoedselgewas is voor de rurale bevolking. In dit deel van de wereld worden bananen voornamelijk geproduceerd door kleinboeren in gemengde landbouwsystemen voor de plaatselijke markten maar in de Filippijnen vormen bananen één van de meest belangrijke exportproducten. Zoals in andere delen van de wereld wordt ook in Azië en de Pacific de productie van bananen belemmerd door verschillende pathogenen die een verscheidenheid aan ziekten veroorzaken. Eén van deze ziekten wordt veroorzaakt door plantenparasitaire nematoden waarvan Radopholus similis de belangrijkste is.De algemene doelstelling van onze studie was om nieuwe natuurlijke bronnen van resistentie tegen R. similis te vinden in het bananenkiemplasma van Zuidoost Azië en Papoea Nieuw Guinea. Voor de screening experimenten werd een R. similis populatie afkomstig uit Davao in de Filippijnen gebruikt. Aangezien deze populatie voorheen nog niet gekarakteriseerd was was het één van onze specifieke doelstellingen om de in vitro reproductie-capaciteit en de in vivo pathogeniciteit van deze R. similis populatie te bepalen en te vergelijken met andere R. similis populaties. Aangezien tijdens de screening experimenten opgemerkt werd dat verschillen in experimentele omstandigheden aanleiding gaven tot verschillen in de bekomen resultaten was het eveneens één van onze specifieke doelstellingen om de invloed van lokale experimentele omstandigheden op de waardplantreactie voor R. similis van een selectie van referentie bananencultivars meer in detail te onderzoeken.In een eerste deel (Hoofdstuk 3) werd de in vitro reproductie-capaciteit op wortelschijfjes en de in vivo pathogeniciteit op een aantal geselecteerde FHIA (Fundacion Hondureña de Investigaciones Agricola) bananen hybriden van de Davao R. similis populatie bepaald. De in vitro studie toonde aan dat deze nematodenpopulatie een korte lag-fase heeft en een hoge maximale groeisnelheid in vergeljking met twee andere R. similis populaties afkomstig uit de Filippijnen (Los Baños en Quezon) en twee exotische R. similis populaties afkomstig uit Oeganda en Indonesië. De in vivo studie toonde aan dat de Davao R. similis populatie zeer pathogeen was voor de geselecteerde FHIA bananenhybriden.In het tweede deel (Hoofdstuk 4) werden verschillen in experimentele omstandigheden op de waardplantreactie voor R. similis van een selectie van referentie bananencultivars nader onderzocht. De consistentie van de waardplantreactie van de referentie bananencultivars bekomen onder verschillende lokale experimentele omstandigheden werd met elkaar vergeleken. Wat de densiteit van de nematodenpopulaties betreft werden significante verschillen bekomen in zeven op de elf experimenten die uitgevoerd werden in het nematologie laboratorium van het Bureau of Plant Industry (BPI) in Davao en in twee op de zes experimenten die uitgevoerd werden in het nematologie laboratorium van het Institute of Plant Breeding (IPB) in Los Baños. Hogere nematodenpopulatie densiteiten werden bekomen wanneer de bananenplanten opgroeiden in een substraat dat meer zand bevatte. De bekomen resultaten toonden ook aan dat de nematodenpopulatie densiteiten beïnvloed werden door de ouderdom van de planten en de daaraan gerelateerd verschillen in wortelontwikkeling.In een derde deel (Hoofdstuk 5) werd de waardplantreactie (resistentie en tolerantie) van een selectie van bananenvariëteiten afkomstig uit Papoea Nieuw Guinea en Zuidoost Azië voor de Davao R. similis populatie geëvalueerd. Geen enkele van de onderzochte 32 variëteiten afkomstig uit Papoea Nieuw Guinea bleek resistent te zijn voor de Davao R. similis populatie. Evenwel, vijf van de onderzochte variëteiten afkomstig uit Papoea Nieuw Guinea vertoonden tolerantie voor R. similis infectie: Pok Pok (AAB), Ambowga (AA), Muga (AA), Manam (AA) en Migea Arizi (AA). Drie van de onderzochte 34 variëteiten afkomstig uit Zuidoost Azië vertoonden wel resistentie tegen de Davoa R. similis populatie: Kluai Pa 26 (AA), K. Nang Nuan (AAB) and Pisang Papan (AAA).In een vierde deel (Hoofdstuk 6) werd in een microplot experiment het effect van de Davao R. similis op de groei en de opbrengst van vier populaire Aziatische bananenvariëteiten en de vatbare referentie bananencultivar Grand Nain (AAA) onderzocht. Voor al deze variëteiten werd een opbrengstverlies van 25 tot 68 % vastgesteld veroorzaakt door infectie met de Davao R. similis populatie. Infectie met deze nematodenpopulatie veroorzaakte een hogere plantenmortaliteit, toppling (omvallen van de planten) en verlenging van de vegetatieve groeicyclus vergeleken met niet-geïnfecteerde planten. De laagste aantallen nematoden werden opgemerkt in de wortels van de variëteit Latundan (AAB) en het verlies in opbrengst was eveneens lager in deze variëteit in vergelijking met de andere onderzochte variëteiten wat een aanduiding is dat Latundan minder vatbaar is voor R. similis.TABLE OF CONTENTS ACKNOWLEDGEMENT I SAMENVATTING III SUMMARY V LIST OF TABLES XI LIST OF FIGURES XV LIST OF ABBREVIATIONS XVII CHAPTER 1 . GENERAL INTRODUCTION, PROBLEM FORMULATION AND OBJECTIVES 1 1.1 Musa 1 1.1.1 Botany 1 1.1.2 Origin 1 1.1.3 Economic importance in Southeast Asia and Papua New Guinea 3 1.1.4 Commercial varieties in Southeast Asia and Papua New Guinea 3 1.1.5 Hybrids 4 1.1.6 Conservation and utilization in Southeast Asia and Papua New Guinea 5 1.1.7 Musa diseases and pests 6 1.2 Nematodes 6 1.2.1 Plant damage caused by nematodes 7 1.2.2 Musa nematodes 7 1.3 Resistance to nematodes 13 1.3.1 Mechanism of resistance 13 1.3.2 Host response of Southeast Asian and Papua New Guinean bananas to Radopholus similis 14 1.4 Problem formulation 16 1.5 Objectives 17 CHAPTER 2 . MATERIALS AND METHODS 22 2.1 Materials 22 2.1.1 Musa germplasm 22 2.1.2 Radopholus similis populations 26 2.2 Methods 26 2.2.1 Preparation of Musa plant material for screenhouse and field experiments 26 2.2.2 Culturing of Radopholus similis for use in the experiments 28 2.2.3 Inoculation of plants with nematodes 30 2.2.4 Estimation of host response 30 2.2.5 Experimental design 33 2.2.6 Data analysis (Annex 2) 33 CHAPTER 3 . A COMPARATIVE STUDY OF THE PATHOGENICITY OF THE DAVAO POPULATION OF RADOPHOLUS SIMILIS 38 3.1 Comparative study of the in vitro reproduction of selected Radopholus similis populations on carrot discs after inoculation with 25 females 39 3.1.1 Experimental set-up 39 3.1.2 Results 41 3.1.3 Discussion 44 3.2 Comparative study of the in vitro reproduction of selected Radopholus similis populations after inoculation with a single female 45 3.2.1 Experimental set-up 45 3.2.2 Results 46 3.2.3 Discussion 49 3.3 Comparative study of the pathogenicity of the Radopholus similis population from Davao on FHIA hybrids 50 3.3.1 Experimental set-up 51 3.3.2 Results 53 3.3.3 Discussion 55 3.4. General Conclusion 58 CHAPTER 4 . EFFECT OF LOCAL EXPERIMENTAL CONDITIONS ON SCREENING RESULTS FOR NEMATODE RESISTANCE 60 4.1 Comparison of the host response of the reference cultivars used in screening experiments at the Institute of Plant Breeding (IPB) and Bureau of Plant Industry (BPI) to the Davao population of Radopholus similis 61 4.1.1 Experimental set-up 62 4.1.2 Results 64 4.1.3 Discussion 72 4.2 Comparison of the host response of the reference cultivars from the Bureau of Plant Industry and the International Transit Centre to the Davao population of Radopholus similis 74 4.2.1 Experimental set-up 74 4.2.2 Results 76 4.2.3 Discussion 79 4.3 General Conclusion 80 CHAPTER 5 . HOST RESPONSE OF PAPUA NEW GUINEAN AND SOUTHEAST ASIAN MUSA VARIETIES TO A DAVAO POPULATION OF RADOPHOLUS SIMILIS UNDER SCREENHOUSE CONDITIONS1 82 5.1 Host response of Papua New Guinean Musa varieties to a Radopholus similis population from Davao 84 5.1.1 Experimental set-up 84 5.1.2 Results 88 5.1.3 Discussion 97 5.2 Host response of Southeast Asian Musa varieties to a Radopholus similis population from Davao 99 5.2.1 Experimental set-up 99 5.2.2 Results 103 5.2.3 Discussion 112 5.3 General Conclusion 115 CHAPTER 6 . YIELD RESPONSE OF FOUR POPULAR BANANA VARIETIES FROM SOUTHEAST ASIA TO INFECTION WITH THE DAVAO POPULATION OF RADOPHOLUS SIMILIS 119 6.1 Experimental set-up 120 6.1.1 Plant materials 120 6.1.2 Preparation of plants 120 6.1.3 Inoculation of plants with nematodes 120 6.1.4 Microplot establishment 122 6.1.5 Assessment of nematode population densities, root damage, plant growth, duration of production cycle, plant survival, toppling and yield performance 123 6.1.6 Data analysis 124 6.2 Results 124 6.2.1 Nematode population density 124 6.2.2 Root damage 125 6.2.3 Duration of production cycle 127 6.2.4 Plant growth 128 6.2.5 Yield performance 129 6.2.6 Plant survival and toppling incidence 131 6.3 Discussion 132 6.4 Conclusion 136 CHAPTER 7 . CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES 137 REFERENCES 141 LIST OF PUBLICATION 151 ANNEXES 153 ANNEX 1. Host response of Asian and Papua New Guinean banana varieties against R. similis 153 ANNEX 2. Statistical analysis 158nrpages: 180status: publishe

Analyzing novice programmers\u27 EEG signals using unsupervised algorithms

Ten (10) first year college programming students participated in the study and reported their emotions during the learning session. Emotiv EPOC headset was used to gather EEG brainwave signals. Digital signal processing filtering technique was used to filter the data. The reported academic emotions were engaged, confused, frustration and boredom. A square SOM map with 10 rows by 10 columns was built to visualize the EEG data set, a total of 100 nodes. The weights of the final SOM nodes were clustered using k-medoids and k-means algorithms, both derived two main clusters; one cluster aptly named “State of hope and enthusiasm” because it is primarily composed of clusters of confused emotion nodes surrounded by a topographical arrangement of engaged emotion nodes; the other cluster named “State of frustration and boredom” because it is primarily composed of frustrated and boredom emotion nodes. These observations of the topographical arrangements of the SOM nodes and its subsequent clustering of the SOM nodes by k-medoids and k-means, seem to be in accordance with previous findings by (Kort, Reilly & Picard, 2001; D\u27Mello & Graesser, 2011) ultimately making SOM to be a viable and good alternative representation/visualization tool for D\u27Mello\u27s theory of academic affect transition model. We also observed that k-medoids required much lesser number of k to derive similar clusters of SOM nodes as k-means, moreover, execution time for k-medoids is the same as k-means, making k-medoids a very attractive option for clustering algorithm of choice for clustering of SOM nodes. © 2017 Asia-Pacific Society for Computers in Education. All rights reserved

Abacá mosaic virus: a distinct strain of Sugarcane mosaic virus

Abacá mosaic virus (AbaMV) is related to members of the sugarcane mosaic virus subgroup of the genus Potyvirus. The ~2 kb 3′ terminal region of the viral genome was sequenced and, in all areas analysed, found to be most similar to Sugarcane mosaic virus (SCMV) and distinct from Johnsongrass mosaic virus (JGMV), Maize dwarf mosaic virus (MDMV) and Sorghum mosaic virus (SrMV). Cladograms of the 3′ terminal region of the NIb protein, the coat protein core and the 3′ untranslated region showed that AbaMV clustered with SCMV, which was a distinct clade and separate from JGMV, MDMV and SrMV. The N-terminal region of the AbaMV coat protein had a unique amino acid repeat motif different from those previously published for other strains of SCMV. The first experimental transmission of AbaMV from abacá (Musa textilis) to banana (Musa sp.), using the aphid vectors Rhopalosiphum maidis and Aphis gossypii, is reported. Polyclonal antisera for the detection of AbaMV in western blot assays and ELISA were prepared from recombinant coat protein expressed in E. coli. A reverse transcriptase PCR diagnostic assay, with microtitre plate colourimetric detection, was developed to discriminate between AbaMV and Banana bract mosaic virus, another Musa-infecting potyvirus. Sequence data, host reactions and serological relationships indicate that AbaMV should be considered a distinct strain of SCMV, and the strain designation SCMV-Ab is suggested