Climatic zone and soil properties determine the biodiversity of the soil bacterial communities associated to native plants from desert areas of north-central algeria

Algeria is the largest country in Africa characterized by semi-arid and arid sites, located in the North, and hypersaline zones in the center and South of the country. Several autochthonous plants are well known as medicinal plants, having in common tolerance to aridity, drought and salinity. In their natural environment, they live with a great amount of microbial species that altogether are indicated as plant microbiota, while the plants are now viewed as a \u201cholobiont\u201d. In this work, the microbiota of the soil associated to the roots of fourteen economically relevant autochthonous plants from Algeria have been characterized by an innovative metagenomic approach with a dual purpose: (i) to deepen the knowledge of the arid and semi-arid environment and (ii) to characterize the composition of bacterial communities associated with indigenous plants with a strong economic/commercial interest, in order to make possible the improvement of their cultivation. The results presented in this work highlighted specific signatures which are mainly determined by climatic zone and soil properties more than by the plant species

Effects of Heavy Metals and Arbuscular Mycorrhiza on the Leaf Proteome of a Selected Poplar Clone: A Time Course Analysis

Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi establish a mutualistic symbiosis with the roots of most plant species. While receiving photosynthates, they improve the mineral nutrition of the plant and can also increase its tolerance towards some pollutants, like heavy metals. Although the fungal symbionts exclusively colonize the plant roots, some plant responses can be systemic. Therefore, in this work a clone of Populus alba L., previously selected for its tolerance to copper and zinc, was used to investigate the effects of the symbiosis with the AM fungus Glomus intraradices on the leaf protein expression. Poplar leaf samples were collected from plants maintained in a glasshouse on polluted (copper and zinc contaminated) or unpolluted soil, after four, six and sixteen months of growth. For each harvest, about 450 proteins were reproducibly separated on 2DE maps. At the first harvest the most relevant effect on protein modulation was exerted by the AM fungi, at the second one by the metals, and at the last one by both treatments. This work demonstrates how importantly the time of sampling affects the proteome responses in perennial plants. In addition, it underlines the ability of a proteomic approach, targeted on protein identification, to depict changes in a specific pattern of protein expression, while being still far from elucidating the biological function of each protein

Use of beneficial bacteria and their secondary metabolites to control grapevine pathogen diseases

Grapevine is one of the most important economic crops yielding berries, wine products as well as derivates. However, due to the large array of pathogens inducing diseases on this plant, considerable amounts of pesticides—with possible negative impact on the environment and health—have been used and are currently used in viticulture. To avoid negative impacts of such products and to ensure product quality, a substantial fraction of pesticides needs to be replaced in the near future. One solution can be related to the use of beneficial bacteria inhabiting the rhizo- and/or the endosphere of plants. These biocontrol bacteria and their secondary metabolites can reduce directly or indirectly pathogen diseases by affecting pathogen performance by antibiosis, competition for niches and nutrients, interference with pathogen signaling or by stimulation of host plant defenses. Due to the large demand for biocontrol of grapevine diseases, such biopesticides, their modes of actions and putative consequences of their uses need to be described. Moreover, the current knowledge on new strains from the rhizo- and endosphere and their metabolites that can be used on grapevine plants to counteract pathogen attack needs to be discussed. This is in particular with regard to the control of root rot, grey mould, trunk diseases, powdery and downy mildews, pierce’s disease, grapevine yellows as well as crown gall. Future prospects on specific beneficial microbes and their secondary metabolites that can be used as elicitors of plant defenses and/or as biocontrol agents with potential use in a more sustainable viticulture will be further discussed

Where are we now with European forest multi-taxon biodiversity and where can we head to?

The European biodiversity and forest strategies rely on forest sustainable management (SFM) to conserve forest biodiversity. However, current sustainability assessments hardly account for direct biodiversity indicators. We focused on forest multi-taxon biodiversity to: i) gather and map the existing information; ii) identify knowledge and research gaps; iii) discuss its research potential. We established a research network to fit data on species, standing trees, lying deadwood and sampling unit description from 34 local datasets across 3591 sampling units. A total of 8724 species were represented, with the share of common and rare species varying across taxonomic classes: some included many species with several rare ones (e.g., Insecta); others (e.g., Bryopsida) were represented by few common species. Tree-related structural attributes were sampled in a subset of sampling units (2889; 2356; 2309 and 1388 respectively for diameter, height, deadwood and microhabitats). Overall, multi-taxon studies are biased towards mature forests and may underrepresent the species related to other developmental phases. European forest compositional categories were all represented, but beech forests were over-represented as compared to thermophilous and boreal forests. Most sampling units (94%) were referred to a habitat type of conservation concern. Existing information may support European conservation and SFM strategies in: (i) methodological harmonization and coordinated monitoring; (ii) definition and testing of SFM indicators and thresholds; (iii) data-driven assessment of the effects of environmental and management drivers on multi-taxon forest biological and functional diversity, (iv) multi-scale forest monitoring integrating in-situ and remotely sensed information

C. PRESL) at the transcriptional level.

This paper investigates differences in gene expression among the two Thlaspi caerulescens ecotypes La Calamine (LC) and Lellingen (LE) that have been shown to differ in metal tolerance and metal uptake. LC originates from a metalliferous soil and tolerates higher metal concentrations than LE which originates from a non-metalliferous soil. The two ecotypes were treated with different levels of zinc in solution culture, and differences in gene expression were assessed through application of a cDNA microarray consisting of 1,700 root and 2,700 shoot cDNAs. Hybridisation of root and shoot cDNA from the two ecotypes revealed a total of 257 differentially expressed genes. The regulation of selected genes was verified by quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction. Comparison of the expression profiles of the two ecotypes suggests that LC has a higher capacity to cope with reactive oxygen species and to avoid the formation of peroxynitrite. Furthermore, increased transcripts for the genes encoding for water channel proteins could explain the higher Zn tolerance of LC compared to LE. The higher Zn tolerance of LC was reflected by a lower expression of the genes involved in disease and defence mechanisms. The results of this study provide a valuable set of data that may help to improve our understanding of the mechanisms employed by plants to tolerate toxic concentrations of metal in the soil

Sistemi integrati a basso costo per l’aggiornamento speditivo di cartografia e database catastali a media scala

Gli enti territoriali (regioni, province, …) che hanno la competenza della gestione della rete stradale devono a termini di legge (D.L. n° 285/92, Nuovo Codice della Strada, D.M. 01.06.2001 “Modalità di istituzione ed aggiornamento del Catasto delle Strade”) dotarsi di un catasto strade, realizzandone uno ex-novo o aggiornando quello esistente. L’estensione della rete stradale italiana e la complessità dei dati da definire (segnaletica orizzontale e verticale, cippi chilometrici, etc), la tempistica rapida per l’esecuzione dell’acquisizione dei dati e la costruzione del sistema informativo territoriale richiedono, per una soluzione efficiente in termini costi/prestazioni, l’utilizzo di strumenti specifici, tra cui quelli denominati mobile mapping vehicle (MMV). Questi sistemi si basano sull’integrazione di diversi sensori (GNSS, INS, telecamere, odometri, ecc.) che permettono di realizzare in tempi rapidi e con elevate accuratezze, l’acquisizione dei dati primari necessari per la costruzione di un GIS a supporto del catasto strade, secondo le specifiche richieste della normativa: questi sistemi sono molto costosi (> 200k€) e richiedono personale altamente qualificato per il loro corretto funzionamento. Quando i dati sono stati raccolti, occorre poi una fase supplementare di rilievo speditivo, per colmare eventuali assenze di dettagli e particolari non rilevati dal sistema MMS o che necessitano di una verifica a terra. Inoltre, quando il catasto stradale è completo e corretto, per conservarne la sua validità occorre effettuare aggiornamenti periodici (pannelli pubblicitari, passi carrai, segnaletica verticale e orizzontale e quant’altro) per mantenere attuale il contenuto. Molti Enti o ditte non sono in grado di effettuare queste operazioni in maniera autonoma perché non dispongono di un sistema MMS proprio. A tale scopo il gruppo di ricerca di Geomatica del Politecnico di Torino ha realizzato un prototipo di sistema integrato a basso costo composto da 4 webcam e un ricevitore GPS (singola frequenza), con la finalità di acquisire delle immagini e consentire la loro georeferenziazione. A questo scopo sono stati realizzati degli appositi software di acquisizione e sincronizzazione dei dati. Questa prima fase consente di effettuare una analisi qualitativa degli elementi presenti nel catasto strade e valutarne la qualità, il contenuto ed eventuali cambiamenti. Inoltre, prevedendo la calibrazione del sistema in un campo apposito, è possibile anche effettuare una restituzione fotogrammetrica che tenga conto del punto di presa e di un assetto definito in maniera approssimata mediante GPS, grazie ad un software sviluppato dagli autori. In questo modo sarà possibile aggiornare il database del catasto con le nuove installazioni che richiedono accuratezze sub-metriche come i passa carrai, i numeri civici, insegne pubblicitarie o segnaletica verticale e orizzontale. Nel seguente lavoro verrà presentato il sistema e un esempio di applicazione con i relativi risultati, in un caso reale

Sistemi integrati a basso costo per l'aggiornamento speditivo di cartografia e database catastali a media scala

Gli enti territoriali (regioni, province, …) che hanno la competenza della gestione della rete stradale devono a termini di legge (D.L. n° 285/92, Nuovo Codice della Strada, D.M. 01.06.2001 "Modalità di istituzione ed aggiornamento del Catasto delle Strade") dotarsi di un catasto strade, realizzandone uno ex-novo o aggiornando quello esistente. L'estensione della rete stradale italiana e la complessità dei dati da definire (segnaletica orizzontale e verticale, cippi chilometrici, etc), la tempistica rapida per l'esecuzione dell'acquisizione dei dati e la costruzione del sistema informativo territoriale richiedono, per una soluzione efficiente in termini costi/prestazioni, l'utilizzo di strumenti specifici, tra cui quelli denominati mobile mapping vehicle (MMV). Questi sistemi si basano sull'integrazione di diversi sensori (GNSS, INS, telecamere, odometri, ecc.) che permettono di realizzare in tempi rapidi e con elevate accuratezze, l'acquisizione dei dati primari necessari per la costruzione di un GIS a supporto del catasto strade, secondo le specifiche richieste della normativa: questi sistemi sono molto costosi (> 200k€) e richiedono personale altamente qualificato per il loro corretto funzionamento. Quando i dati sono stati raccolti, occorre poi una fase supplementare di rilievo speditivo, per colmare eventuali assenze di dettagli e particolari non rilevati dal sistema MMS o che necessitano di una verifica a terra. Inoltre, quando il catasto stradale è completo e corretto, per conservarne la sua validità occorre effettuare aggiornamenti periodici (pannelli pubblicitari, passi carrai, segnaletica verticale e orizzontale e quant'altro) per mantenere attuale il contenuto. Molti Enti o ditte non sono in grado di effettuare queste operazioni in maniera autonoma perché non dispongono di un sistema MMS proprio. A tale scopo il gruppo di ricerca di Geomatica del Politecnico di Torino ha realizzato un prototipo di sistema integrato a basso costo composto da 4 webcam e un ricevitore GPS (singola frequenza), con la finalità di acquisire delle immagini e consentire la loro georeferenziazione. A questo scopo sono stati realizzati degli appositi software di acquisizione e sincronizzazione dei dati. Questa prima fase consente di effettuare una analisi qualitativa degli elementi presenti nel catasto strade e valutarne la qualità, il contenuto ed eventuali cambiamenti. Inoltre, prevedendo la calibrazione del sistema in un campo apposito, è possibile anche effettuare una restituzione fotogrammetrica che tenga conto del punto di presa e di un assetto definito in maniera approssimata mediante GPS, grazie ad un software sviluppato dagli autori. In questo modo sarà possibile aggiornare il database del catasto con le nuove installazioni che richiedono accuratezze sub-metriche come i passa carrai, i numeri civici, insegne pubblicitarie o segnaletica verticale e orizzontale. Nel seguente lavoro verrà presentato il sistema e un esempio di applicazione con i relativi risultati, in un caso real

Collision of impurities with Bose–Einstein condensates

Quantum dynamics of impurities in a bath of bosons is a long-standing problem of solid-state, plasma, and atomic physics. Recent experimental and theoretical investigations with ultracold atoms focused on this problem, studying atomic impurities immersed in a atomic Bose-Einstein condensate (BEC) and for various relative coupling strengths tuned by the Fano-Feshbach resonance technique. Here we report extensive numerical simulations on a closely related problem: the collision between a bosonic impurity made of few $^{41}$K atoms and a BEC made of $^{87}$Rb atoms in a quasi one-dimensional configuration and under a weak harmonic axial confinement. For small values of the interspecies interaction strength (no matter the sign of it), we find that the impurity, which starts from outside the BEC, simply oscillates back and forth the BEC cloud, but the frequency of oscillation depends on the interaction strength. For intermediate couplings, after a few cycles of oscillation the impurity is captured by the BEC and strongly changes its amplitude of oscillation. In the strong interaction regime, if the interspecies interaction is attractive, a local maximum (bright soliton) in the density of BEC occurs where the impurity is trapped; instead, if the interspecies interaction is repulsive, the impurity is not able to enter in the BEC cloud and the reflection coefficient is close to one. On the other hand, if the initial displacement of the impurity is increased, the impurity is able to penetrate in the cloud leading to the appearance of a moving hole (dark soliton) in the BEC.Comment: 10 pages, 4 figures and 6 short movie