Tissue-specific down-regulation of LjAMT1;1 compromises nodule function and enhances nodulation in Lotus japonicus

Plant ammonium transporters of the AMT1 family are involved in N-uptake from the soil and ammonium transport, and recycling within the plant. Although AMT1 genes are known to be expressed in nitrogen-fixing nodules of legumes, their precise roles in this specialized organ remain unknown. We have taken a reverse-genetic approach to decipher the physiological role of LjAMT1;1 in Lotus japonicus nodules. LjAMT1;1 is normally expressed in both the infected zone and the vascular tissue of Lotus nodules. Inhibition of LjAMT1;1 gene expression, using an antisense gene construct driven by a leghemoglobin promoter resulted in a substantial reduction of LjAMT1;1 transcript in the infected tissue but not the vascular bundles of transgenic plants. As a result, the nitrogen-fixing activity of nodules was partially impaired and nodule number increased compared to control plants. Expression of LjAMT1;1-GFP fusion protein in plant cells indicated a plasma-membrane location for the LjAMT1;1 protein. Taken together, the results are consistent with a role of LjAMT1;1 in retaining ammonium derived from symbiotic nitrogen fixation in plant cells prior to its assimilation

SMART Research: Toward Interdisciplinary River Science in Europe

Interdisciplinary science is rapidly advancing to address complex human-environment interactions. River science aims to provide the methods and knowledge required to sustainably manage some of the planet’s most important and vulnerable ecosystems; and there is a clear need for river managers and scientists to be trained within an interdisciplinary approach. However, despite the science community’s recognition of the importance of interdisciplinary training, there are few studies examining interdisciplinary graduate programs, especially in science and engineering. Here we assess and reflect on the contribution of a 9-year European doctoral program in river science: ‘Science for MAnagement of Rivers and their Tidal Systems’ Erasmus Mundus Joint Doctorate (SMART EMJD). The program trained a new generation of 36 early career scientists under the supervision of 34 international experts from different disciplinary and interdisciplinary research fields focusing on river systems, aiming to transcend the boundaries between disciplines and between science and management. We analyzed the three core facets of the SMART program, namely: (1) interdisciplinarity, (2) internationalism, and (3) management-oriented science. We reviewed the contents of doctoral theses and publications and synthesized the outcomes of two questionnaire surveys conducted with doctoral candidates and supervisors. A high percentage of the scientific outputs (80%) were interdisciplinary. There was evidence of active collaboration between different teams of doctoral candidates and supervisors, in terms of joint publications (5 papers out of the 69 analyzed) but this was understandably quite limited given the other demands of the program. We found evidence to contradict the perception that interdisciplinarity is a barrier to career success as employment rates were high (97%) and achieved very soon after the defense, both in academia (50%) and the private/public sector (50%) with a strong international dimension. Despite management-oriented research being a limited (9%) portion of the ensemble of theses, employment in management was higher (22%). The SMART program also increased the network of international collaborations for doctoral candidates and supervisors. Reflections on doctoral training programs like SMART contribute to debates around research training and the career opportunities of interdisciplinary scientists

Epiteliocisti in orata (Sparus aurata) dall'allevamento: osservazioni istopatologiche.

L\u2019Epiteliocisti, sostenuta da organismi intracellulari Chlamydia-like (OCL), rappresenta un\u2019infezione benigna, talvolta a carattere proliferativo, del tessuto epiteliale cutaneo e, soprattutto, branchiale descritta in numerose specie ittiche marine e dulciacquicole. L\u2019infezione \ue8 caratterizzata dalla formazione di cisti bianco-giallastre o traslucide che rappresentano cellule epiteliali ipertrofiche infette, in genere circondate da cellule squamose o cuboidali. A causa delle difficolt\ue0 insite nell\u2019isolamento e nella coltivazione in vitro dell\u2019agente eziologico, la diagnosi di Epiteliocisti si basa attualmente sulla evidenziazione delle caratteristiche cisti all\u2019esame microscopico di preparati a fresco di branchie e cute, in genere con il supporto di osservazioni istologiche. La diagnosi eziologica viene comunque raggiunta solo mediante microscopia elettronica. Sebbene presenti in genere decorso asintomatico o paucisintomatico ed esito fausto, l\u2019Epiteliocisti \ue8 stata talvolta associata ad episodi morbosi e a mortalit\ue0 in alcune specie ittiche, fra cui l\u2019orata (Sparus aurata). Nel corso del 2006 sono state esaminate 21 orate di diversa provenienza: 10 (peso medio: 70g) prelevate per controlli sanitari da un sistema a ricircolo in corso di prove sperimentali (gruppo A), e 11 (peso medio: 3,5g) campionate nel corso di un episodio di mortalit\ue0 presso un allevamento intensivo in gabbie galleggianti sottocosta (gruppo B). Tutti i soggetti sono stati sottoposti ad esame necroscopico, parassitologico, batteriologico ed istologico. L\u2019esame istologico \ue8 stato condotto su porzioni di branchie, fissate in formalina tamponata al 10% ed incluse in paraffina. Sezioni di 5\u3bcm sono state colorate con Ematossilina Eosina, PAS, Giemsa, Ziehl-Neelsen e Tricromica di Crossmonn. All\u2019esame microscopico a fresco, in tutti i soggetti dei gruppi A e B si riscontravano cisti branchiali riferibili ad Epiteliocisti, mentre l\u2019esame parassitologico dava esito negativo. L\u2019esame batteriologico permetteva di isolare Photobacterium damselae subsp. piscicida da tutte le orate del gruppo B, mentre risultava negativo negli altri soggetti. L\u2019esame istologico, effettuato sulle branchie di tutti i soggetti che avevano mostrato cisti riferibili ad Epiteliocisti, evidenziava due diverse tipologie di lesione: cisti granulose basofile e cisti con contenuto basofilo amorfo. Cellule ipertrofiche delle dimensioni variabili da 16,5 716,5 a 30x50\u3bcm con inclusioni granulose eterogenee si presentavano a carico dell\u2019epitelio delle lamelle degli archi branchiali circondate da esile parete ialina, PAS-positiva. Tali lesioni si riscontravano perlopi\uf9 in posizione interlamellare pi\uf9 frequentemente alla base delle lamelle, talvolta con lieve iperplasia dell\u2019epitelio, quando l\u2019infezione era di lieve intensit\ue0. In infezioni massive le cisti potevano interessare la quasi totalit\ue0 delle lamelle branchiali e presentarsi anche sovrapposte e l\u2019iperplasia epiteliale era pi\uf9 grave. Talvolta si osservava congestione e reazione flogistica con abbondante presenza di cellule a granuli eosinofili e linfociti. Le cisti a contenuto basofilo amorfo, aventi dimensioni variabili fino a 46 767 \u3bcm, non erano delimitate da capsula ma circondate da reazione proliferativa dell\u2019ospite caratterizzata da cellule epitelioidi disposte in strati concentrici. Le osservazioni istopatologiche condotte su orate d\u2019allevamento affette da Epiteliocisti hanno evidenziato come nel tessuto branchiale infetto si possano instaurare reazioni infiammatorie di diversa entit\ue0 a seconda dell\u2019intensit\ue0 d\u2019infezione, indicando come questa patologia a decorso benigno possa comunque determinare ipofunzionalit\ue0 respiratoria e presumibilmente predisporre il tessuto branchiale a patologie secondarie

Microsporidiosis in European sea bass (Dicentrarchus labrax) and sea bream (Sparus aurata) farmed in Italy.

The phylum Microsporidia contains several species responsible of serious diseases in farmed fish. Some cases of intestinal and muscular microsporidiosis respectively in European sea bass (Dicentrarchus labrax) and gilthead sea bream (Sparus aurata) farmed in intensive systems in Italy are here described. Thirty-four sea bass from 4 different inland farms, all strongly emaciated, showed under dissection microscope the presence of whitish nodules of about 300-500 μm in diameter in the intestinal tract. At higher magnification (40x-100x) the nodules appeared filled of spores measuring 2-2.5 x 4-4.5 μm, ovoid in shape with a large posterior vacuole occupying more than half part of the spore body. The histology showed the nodules as xenomas, i.e. hypertrophic infected host cells of lamina propria, with a well-defined eosinophilic wall. The persistence of hypertrophic and/or fragmented nucleus of the host cell and the scattered presence of mature spores among several developmental stages were noticed. Xenomas were present mainly in lamina propria, single or sometimes clustered, and rarely in the submucosa. The highly infected areas showed the epithelium sloughing-off. Inflammatory reactions were not observed around the xenomas during their early developmental phases, while mature xenomas were surrounded by granulomatous reaction with necrosis. The morphological and histological features indicated the parasites as Glugea spp. Concerning gilthead sea bream, the presence of microsporidian cysts in the trunk muscle was detected in 25 fish farmed in inshore floating cages. The cysts were ovoid or ellipsoidal in shape, measuring 1-10 x 1-2 mm and at microscopic examination resulted filled of microsporidian spores. These were ovoid, 2.5-3 x 3.5-4.5 μm, with a huge posterior vacuole. At the histological examination the cysts appeared composed of aggregates of spores, surrounded by a slight inflammatory reaction. Macrophages were only observed in presence of mature cysts. Severe regressive changes were observed in the skeletal muscle tissue, with atrophy, myonecrosis and haemorrhages. On the basis of the morphology of the spores and the histopathological lesion the parasite could be referred to the genus Kabatana. The sanitary implications of these microsporidioses for Mediterranean mariculture will be discussed

Episodio di nocardiosi in ombrine boccadoro (Argyrosomus regius) d\u2019allevamento.

L\u201fombrina boccadoro (Argyrosomus regius) rappresenta una specie ittica innovativa di grande interesse per la maricoltura nazionale in relazione alle ottime performance di crescita in allevamento (oltre 1500 g in un anno) ed all\u201felevato valore commerciale delle carni. Lo sfruttamento produttivo di questa specie nel nostro paese \ue8 recente e si basa essenzialmente sull\u201fingrasso di avannotti provenienti dall\u201festero. Il rischio di introduzione di patogeni nuovi per il territorio nazionale e quindi considerevole soprattutto in relazione alle scarse conoscenze sulle patologie pi\uf9 comuni in questa specie ittica. In seguito a ripetuti episodi di mortalit\ue0 registrati da oltre 3 mesi in un allevamento intensivo di A. regius, nella primavera 2004 sono pervenuti in laboratorio alcuni soggetti (2,5 kg peso medio), a scopo diagnostico. Le osservazioni cliniche condotte sui soggetti colpiti riferivano di sintomatologia nervosa, con episodi di letargia e atassia natatoria, e presenza di estese lesioni cutanee. All\u201fesame necroscopico si evidenziavano enucleazione del globo oculare, talvolta con processo di cicatrizzazione in corso, lesioni cutanee caratterizzate dalla contemporanea presenza di aree emorragiche, ulcere, o estese erosioni in cui erano presenti numerosi noduli bianco-giallastri. All\u201fapertura della cavit\ue0 corporea la presenza di noduli bianco-giallastri di varie dimensioni era rilevabile anche a carico di milza, rene e cuore. L\u201fesame parassitologico ha dato sempre esito negativo. L\u201fesame microscopico di preparati su vetrino allestiti da lesioni cutanee, rene e milza e colorati sia con Ziehl-Neelsen (ZN) classico che ZN modificato per Nocardia spp. in questi organi ha evidenziato la presenza di batteri ramificati acido resistenti solo con la seconda metodica. L\u201fesame colturale per batteri condotto da rene, milza e cervello su Tryptic Soy Agar (TSA), TSA+2%NaCl, Brain Heart Infusion Agar (BHIA), Blood Agar (BA) e L\uf6wenstein-Jensen, incubati a 25\ub0C 1 e 30\ub0C 1 fino a 2 mesi, ha permesso di isolare su TSA, TSA+2%NaCl, BHIA e BA colonie biancastre identificate mediante prove in macro e micrometodo come Edwardsiella tarda e su L\uf6wenstein-Jensen, BA e BHI colonie biancogiallastre positive alla colorazione di ZN modificata per Nocardia spp. Su questi ultimi isolati sono state eseguite prove di crescita su terreni selettivi e a diverse temperature, prove di resistenza al lisozima, riduzione dei nitrati e utilizzo dell\u201furea. Per l\u201fidentificazione sono stati inoltre utilizzati i sistemi in micrometodo API 20E, 20C AUX e 50CH. Le caratteristiche fenotipiche ottenute hanno permesso di ascrivere il germe isolato al genere Nocardia. L\u201fappartenenza a questo genere \ue8 stata confermata anche mediante PCR-RFLP di un frammento di 439 bp del gene hsp65. All\u201fesame istologico, effettuato su porzioni di cute, branchie, milza, rene, fegato, cuore, cervello, occhio e gonadi con colorazione Ematossilina- Eosina, Ziehl-Neelsen (ZN) e metodo modificato di Fite Faraco per Nocardia, si osservavano focolai nodulari, purulenti, granulomatosi e disseminati nel derma, muscolo, rene, milza, cuore, testicolo e, meno frequentemente, nel tessuto epatopancreatico, la cui configurazione in termini di processo suppurativo o granulomatoso era differenziabile in rapporto alla fase acuta o cronica della lesione. A livello branchiale erano evidenti ascessi nei filamenti e batteri tra gli spazi interlamellari con infiltrazione granulocitari. Il quadro sintomatologico, anatomopatologico e istologico riscontrato nei soggetti esaminati \ue8 risultato sovrapponibile a precedenti descrizioni di episodi di Nocardiosi in pesci marini osservati all\u201festero