Genetic insights into elephantgrass persistence for bioenergy purpose.

Abstract Persistence may be defined as high sustained yield over multi-harvest. Genetic insights about persistence are essential to ensure the success of breeding programs and any biomass-based project. This paper focuses on assessing the biomass yield persistence for bioenergy purpose of 100 elephantgrass clones measured in six growth seasons in Brazil. To assess the clones' persistence, an index based on random regression models and genotype-ideotype distance was proposed. Results suggested the existence of wide genetic variability between elephantgrass clones, and that the yield trajectories along the harvests generate genetic insights into elephantgrass clones' persistence and G x E interaction. A gene pool that acts over the biomass yield (regardless of the harvest) was detected, as well as other gene pools, which show differences on genes expression (these genes are the major responsible for clones' persistence). The lower and higher clones' persistence was discussed based on genome dosage effect and natural biological nitrogen fixation ability applied to bioenergy industry. The huge potential of energy crops necessarily is associated with genetic insights into persistence, so just this way, breeding programs could breed a new cultivar that fulfills the bioenergy industries

Produção de milho e soja em sistema integrado sob plantio direto com diferentes combinações de pastos e categorias animais

The adoption of no-till system (NTS) combined with crop-livestock integration (CLI) has been a strategy promoted in Brazil, aiming to maximize areas yield and increase agribusiness profitability. This study aimed to evaluate grains yield and phytotechnical attributes from maize and soybean culture by CLI system under NTS after winter annual pure and diversified pastures with the absence or presence of grazing animals. The experiment was installed in Castro (Parana State, Brazil) on in a dystrophic Humic Rhodic Hapludox with a clay texture, using experimental design of randomized complete blocks in 4 x 2 factorial scheme with three replications. Treatments included four pasture combinations (diversified or pure) and animal categories (light and heavy) subjected or not to grazing animals during the winter. During 2008/09 and 2009/10 summers, the area was cultivated with soybeans and maize, respectively, with yield assessment of grains and phytotechnical attributes. Treatments did not alter the yield and weight of a thousand seeds (WTS) of soybeans. In maize culture, the grazing animal during the winter increased the plant population and grains yield, but gave slight decrease in WTS. Pasture combinations (diversified or pure) and animal categories (light and heavy) did not interfere in soybean culture, but benefited the maize crop.A adoção do sistema de plantio direto (SPD), aliado a integração lavoura pecuária (ILP) tem sido uma estratégia fomentada no Brasil, visando maximizar o rendimento das áreas e aumentar a lucratividade do agronegócio. O objetivo deste trabalho foi avaliar o rendimento de grãos e atributos fitotécnicos nas culturas de milho e soja, em sistema de ILP, sob plantio direto, após o cultivo de pastos anuais de inverno, puros ou diversificados, com ausência ou presença de animais em pastejo de diferentes categorias. O experimento foi instalado no município de Castro (PR), em um Latossolo Bruno distrófico textura argilosa, empregando-se delineamento experimental de blocos completos aleatorizados, em esquema fatorial 4 x 2, com três repetições. Os tratamentos incluíram quatro combinações de pastagens (diversificadas ou puras) e categorias de animais (leves e pesados), submetidas ou não ao pastejo animal durante o inverno. Durante o verão de 2008/09 e 2009/10 a área foi cultivada com soja e milho, respectivamente, e procederam-se avaliações de rendimento de grãos e atributos fitotécnicos. Os tratamentos não alteraram o rendimento e o peso de mil sementes (PMS) de soja. Na cultura do milho, o pastejo animal, durante o inverno, aumentou a população de plantas e o rendimento de grãos, mas proporcionou ligeira diminuição no PMS. As combinações de pastos (diversificados ou puros) e categorias de animais (leves e pesados) não interferiram na cultura da soja, mas beneficiaram a cultura do milho.Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico - CNPqConselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq

Depression and anxiety in patients with multiple sclerosis treated with interferon-beta or fingolimod : role of indoleamine 2,3-dioxygenase and pro-inflammatory cytokines

Depression/anxiety (D/A) occurs in up to 50% of multiple sclerosis (MS) patients. Proinflammatory cytokines induce classical symptoms of depression. Activation of the inflammatory response also triggers production of indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), which catabolizes tryptophan, the amino acid precursor of serotonin and melatonin. It has been suggested that IDO is the link between the immune and serotonergic systems. This study aimed to quantify the levels of IDO and pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines in patients with MS and depression, according to treatment with interferon-beta (IFN-β) or fingolimod. The study inclusion criteria were age 18–60 years and a clinical and radiological diagnosis of MS. One hundred and thirtytwo patients diagnosed by McDonald’s criteria and followed up at Brasília District Hospital, Brazil, with relapsingremitting MS were identified as potential study participants. Thirty-five of these patients were identified to be receiving treatment with fingolimod or IFN-β and to have a diagnosis of D/A. IDO and pro-inflammatory and antiinflammatory cytokine levels were compared between these 35 patients and 18 healthy controls. The level of IL10 (an anti-inflammatory cytokine) was lower in both the fingolimod-treated (P < 0.001) and IFN-β-treated (P < 0.01) patient groups than in the control group. IFN-β-treated patients showed increased IDO expression and decreased inflammatory cytokine levels. In contrast, fingolimod-treated patients showed significantly decreased expression of IDO and significantly increased levels of proinflammatory cytokines produced by innate immune cells, including tumor necrosis factor-alpha and interleukin-6. The agents used to treat MS maintain symptoms of D/A in patients with MS via different mechanisms

Selection of common bean parents and populations with an emphasis on fusarium wilt resistance

O objetivo deste trabalho foi escolher populações visando o melhoramento do feijoeiro para murcha-de-fusário, arquitetura de plantas e produtividade de grãos. Doze linhagens de feijão de grãos carioca, as quais diferem principalmente quanto à resistência a murcha-de-fusário e produtividade de grãos foram cruzadas em esquema de dialelo parcial 6x6. Os genitores e seus 36 híbridos F1’s foram avaliados quanto à severidade da murcha-de-fusário causada pelo isolado FOP UFV 01 (SMF), arquitetura de plantas (ARQ) e produtividade de grãos (PROD). Trinta e quatro híbridos F1 ́s foram avançados em bulk até a geração F4 e estas 34 populações F4, juntamente com os 12 genitores e mais três linhagens, também foram avaliados quanto a produtividade de grãos por parcela e produção de grãos por planta. Os dados dos genitores e híbridos F1 ́s foram submetidos à análise dialélica adotando o modelo 2 de Griffing (1956) adaptado para dialelos parciais por Geraldi e Miranda Filho (1988). Com os dados de produção de plantas individuais, foi predito o potencial das 34 populações F4 em superar o cultivar BRS Pérola em 20% na produção de grãos pela metodologia de Jinks e Pooni (1976). Pela análise dialélica, as linhagens que se destacaram quanto a frequência de alelos favoráveis para a arquitetura de plantas foram VC 25 e BRSMG Uai, com predominância de genes dominantes e recessivos, presentes respectivamente nestas linhagens, determinando o fenótipo plantas mais eretas. A capacidade específica de combinação (CEC) para ARQ foi não significativa devido, possivelmente, à ocorrência de dominância bidirecional no controle desta característica, o que se traduziu em baixa eficiência desta análise em apontar a diversidade genética entre os genitores envolvidos no dialelo. Para SMF destacaram-se as linhagens BRSMG Talismã, CVIII 8511, BRS Pérola, VC 25 e VC 13. Houve predominância de genes dominantes envolvidos na resistência à murcha-de-fusário nestas linhagens, exceto para BRSMG Uai e IAC Formoso que apresentam predominância de genes recessivos. Para PROD houve predominância de genes dominantes determinando plantas mais produtivas, com destaque para a linhagem VC 25. As 20 populações F4 de maior potencial pela metodologia de Jinks e Pooni (1976) contemplaram 12 das 20 populações de maior potencial com base na análise dialélica para PROD. Assim, à estas 12 populações foram acrescidas quatro que se destacaram apenas pela metodologia de Jinks e Pooni (1976) e quatro que se destacaram apenas com base nas informações da análise dialélica, totalizando 20 populações que constituirão a base para se dar início ao programa de seleção recorrente visando o melhoramento do feijoeiro para os caracteres arquitetura de plantas, produtividade de grãos e resistência à murcha-de-fusário. Nestas populações estão envolvidos todos os genitores que se destacaram para arquitetura de plantas e resistência à murcha-de-fusário pela análise dialélica. Assim, o uso de informações das populações em gerações mais avançadas de endogamia em complementariedade às da análise dialélica é uma estratégia promissora, visando a escolha mais acurada daquelas populações de maior potencial no melhoramento do feijoeiro.The objective of this work was to select populations for the common bean improvement for fusarium wilt resistance, plant architecture and grain yield. Twelve carioca bean lines, which differ mainly in fusarium wilt resistance and grain yield, were crossed in a 6x6 partial diallel scheme. The parents and their 36 F1’s hybrids were evaluated for fusarium wilt severity caused by FOP isolate UFV 01 (SMF), plant architecture (ARQ) and grain yield (PROD). Thirty-four F1's hybrids were carried out in bulk up to the F4 generation. These 34 F4’s populations, more the 12 parents and three other lines were also evaluated for grain yield per plot and grain yield per plant. The data of F1's parents and hybrids were submitted to diallel analysis using Griffing's (1956) model 2, adapted for partial diallel by Geraldi and Miranda Filho (1988). Using the grain yield data per plant, the potential of the 34 F4’s populations in overcoming the BRS Pérola cultivar in 20% of the grain yield was predicted by the method of Jinks and Pooni (1976). In the diallel analysis, the lines that stood out in terms of the frequency of favorable alleles for plant architecture were VC 25 and BRSMG Uai, with predominant dominant and recessive genes present, respectively, in these lines, determining the phenotype of the erect plants. The specific combining ability (CEC) for ARQ was not significant, possibly due to the occurrence of bidirectional dominance in the control of this characteristic, which translated into a low efficiency of this analysis in pointing out the genetic diversity among the parents involved in the diallel. For SMF, the lines BRSMG Talismã, CVIII 8511, BRS Pérola, VC 25 and VC 13 stood out. There was predominance of dominant genes involved in Fusarium wilt resistance in these lines, except for BRSMG Uai and IAC Formoso, which presented predominance of recessives genes. For PROD, there was a predominance of dominant genes determining more productive plants, particularly the VC 25 line. The 20 F4’s populations with the highest potential by the Jinks and Pooni (1976) methodology included 12 of the 20 populations with the highest potential based on diallel analysis for PROD. Thus, to the 12 populations were added four that were highlighted only by the methodology of Jinks and Pooni (1976) and four that stood out only based on the information of diallel analysis, resulting in 20 populations. These populations will be the starting point for the recurrent selection breeding program aiming at the improvement of common bean for the characteristics of plant architecture, grain yield and fusarium wilt resistance. In these populations are involved all the parents who stood out for plant architecture and fusarium wilt resistance by diallel analysis. Therefore, aiming at the more accurate selection of those populations with greater potential for bean breeding, the use of information from populations in more advanced generations of inbreeding in complementarity with those of diallel analysis is a promising strategy.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Estudo comparativo entre os sistemas de esgotamento a vácuo e por gravidade

O Brasil tem, em sua grandiosidade, a aplicação de rede de coleta de esgoto sanitário por gravidade como um padrão nos dias atuais. Porém, de maneira ainda lenta, em alguns locais estão sendo aplicadas tecnologias novas que prometem tornar o sistema de esgotamento mais eficaz em sua função de coletar e transportar os resíduos gerados por edificações das mais variadas. O sistema de esgotamento à vácuo tem conquistado o mercado aos poucos sendo utilizado na sua maioria em navios, aeronaves e ônibus. Tal sistema em edificações ainda não se tornou algo comum, mas traz vantagens como a economia de água e facilidade em aplicações em locais com níveis topográficos irregulares

Atributos químicos e físicos do solo em sistema integrado de produção agropecuária sob plantio direto

Although integrated crop-livestock system (ICLS) under no-tillage (NT) is an attractive practice for intensify agricultural production, little regional information is available on the effects of animal grazing and trampling, particularly dairy heifers, on the soil chemical and physical attributes. The objective of this study was to evaluate the effects of animal grazing on the chemical and physical attributes of the soil after 21 months of ICLS under NT in a succession of annual winter pastures (2008), soybeans (2008/2009), annual winter pastures (2009), and maize (2009/10). The experiment was performed in the municipality of Castro (PR) in a dystrophic Humic Rhodic Hapludox with a clay texture. The treatments included a combination of two pasture (annual ryegrass monoculture and multicropping - annual ryegrass, black oat, white clover and red clover) with animal grazing during the fall-winter period with two animal weight categories (light and heavy), in a completely randomized block experimental design with 12 replications. After the maize harvest (21 months after beginning), soil samples were collected at 0-10 and 10-20 cm layers to measure soil chemical and physical attributes. The different combinations of pasture and animal weight did not alter the total organic carbon and nitrogen in the soil, but they influence the attributes of soil acidity and exchangeable cations. The monoculture pasture of ryegrass showed greater soil acidification process compared to the multicropping pasture. When using heavier animals, the multicropping pasture showed lesser increase in soil bulk density and greater macroporosity.Apesar de o sistema integrado de produção agropecuária (SIPA) sob plantio direto (PD) ser uma prática atrativa para intensificação das áreas agrícolas, faltam informações regionalizadas concernentes aos efeitos do pastejo/pastoreio animal, particularmente de novilhas leiteiras, sobre os principais atributos químicos e físicos do solo. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar os efeitos do pastejo animal sobre alguns atributos químicos e físicos do solo, após 21 meses de SIPA sob PD, em uma sucessão pastagens anuais de inverno (2008) / soja (2008/09) / pastagens anuais de inverno (2009) / milho (2009/10). O experimento foi realizado no município de Castro (PR), em um Latossolo Bruno Distrófico com textura argilosa, empregando-se delineamento experimental de blocos completos ao acaso com 12 repetições. Os tratamentos incluíram combinações de duas pastagens (azevém anual solteiro, e azevém anual consorciado com aveia preta, trevo branco e trevo vermelho) submetidas ao pastejo animal durante o período outono-inverno e duas e categorias de animais (leves e pesados). Após a colheita do milho (2010), amostras de solo foram retiradas visando determinar os atributos químicos e físicos do solo nas camadas de 0-10 e 10-20 cm. Os tipos de pastagens e categorias animais não alteraram as concentrações de carbono orgânico e nitrogênio total, mas influenciaram os atributos acidez e cátions trocáveis. O cultivo de azevém solteiro favoreceu mais a acidificação do solo em relação ao consórcio de pastagens. Este, por sua vez, resultou em menor densidade e maior macroporosidade do solo no tratamento com animais mais pesados

Determination of the recombination coefficient in electrolytic solutions from impedance spectroscopy measurements

The dependence of the actual/effective ionic concentration on the nominal salt concentration is experimentally investigated for aqueous solutions of NaCl and KCl. The actual ionic bulk density is determined by means of the impedance spectroscopy technique using two approaches for the data analysis: A first approach scrutinizing the real part's plateau of the cell's electric impedance spectrum versus the bulk density of dopant when the impedance is written in the series representation. A second one via extraction of the ionic density from simultaneously fitting of the real and imaginary parts of the impedance spectrum by using the Poisson-Nernst-Planck model. The validity of this procedure reposes on the hypothesis that both the diffusion coefficient and the dielectric constant are independent from the salt concentration in the explored range of concentrations. Our experimental results indicate that a first-order reaction describes well the dissociation phenomenon. The dissociation-association ratio of the reaction has been calculated. Deviations from linearity appear at rather low concentrations of the order of mM.Comment: 18 pages in preprint style, 12 figures, including appendi

Produção de milho e soja em sistema integrado sob plantio direto com diferentes combinações de pastos e categorias animais

The adoption of no-till system (NTS) combined with crop-livestock integration (CLI) has been a strategy promoted in Brazil, aiming to maximize areas yield and increase agribusiness profitability. This study aimed to evaluate grains yield and phytotechnical attributes from maize and soybean culture by CLI system under NTS after winter annual pure and diversified pastures with the absence or presence of grazing animals. The experiment was installed in Castro (Paraná State, Brazil) on in a dystrophic Humic Rhodic Hapludox with a clay texture, using experimental design of randomized complete blocks in 4 x 2 factorial scheme with three replications. Treatments included four pasture combinations (diversified or pure) and animal categories (light and heavy) subjected or not to grazing animals during the winter. During 2008/09 and 2009/10 summers, the area was cultivated with soybeans and maize, respectively, with yield assessment of grains and phytotechnical attributes. Treatments did not alter the yield and weight of a thousand seeds (WTS) of soybeans. In maize culture, the grazing animal during the winter increased the plant population and grains yield, but gave slight decrease in WTS. Pasture combinations (diversified or pure) and animal categories (light and heavy) did not interfere in soybean culture, but benefited the maize crop.A adoção do sistema de plantio direto (SPD), aliado a integração lavoura pecuária (ILP) tem sido uma estratégia fomentada no Brasil, visando maximizar o rendimento das áreas e aumentar a lucratividade do agronegócio. O objetivo deste trabalho foi avaliar o rendimento de grãos e atributos fitotécnicos nas culturas de milho e soja, em sistema de ILP, sob plantio direto, após o cultivo de pastos anuais de inverno, puros ou diversificados, com ausência ou presença de animais em pastejo de diferentes categorias. O experimento foi instalado no município de Castro (PR), em um Latossolo Bruno distrófico textura argilosa, empregando-se delineamento experimental de blocos completos aleatorizados, em esquema fatorial 4 x 2, com três repetições. Os tratamentos incluíram quatro combinações de pastagens (diversificadas ou puras) e categorias de animais (leves e pesados), submetidas ou não ao pastejo animal durante o inverno. Durante o verão de 2008/09 e 2009/10 a área foi cultivada com soja e milho, respectivamente, e procederam-se avaliações de rendimento de grãos e atributos fitotécnicos. Os tratamentos não alteraram o rendimento e o peso de mil sementes (PMS) de soja. Na cultura do milho, o pastejo animal, durante o inverno, aumentou a população de plantas e o rendimento de grãos, mas proporcionou ligeira diminuição no PMS. As combinações de pastos (diversificados ou puros) e categorias de animais (leves e pesados) não interferiram na cultura da soja, mas beneficiaram a cultura do milho

Produção de milho e soja em sistema integrado sob plantio direto com diferentes combinações de pastos e categorias animais

The adoption of no-till system (NTS) combined with crop-livestock integration (CLI) has been a strategy promoted in Brazil, aiming to maximize areas yield and increase agribusiness profitability. This study aimed to evaluate grains yield and phytotechnical attributes from maize and soybean culture by CLI system under NTS after winter annual pure and diversified pastures with the absence or presence of grazing animals. The experiment was installed in Castro (Paraná State, Brazil) on in a dystrophic Humic Rhodic Hapludox with a clay texture, using experimental design of randomized complete blocks in 4 x 2 factorial scheme with three replications. Treatments included four pasture combinations (diversified or pure) and animal categories (light and heavy) subjected or not to grazing animals during the winter. During 2008/09 and 2009/10 summers, the area was cultivated with soybeans and maize, respectively, with yield assessment of grains and phytotechnical attributes. Treatments did not alter the yield and weight of a thousand seeds (WTS) of soybeans. In maize culture, the grazing animal during the winter increased the plant population and grains yield, but gave slight decrease in WTS. Pasture combinations (diversified or pure) and animal categories (light and heavy) did not interfere in soybean culture, but benefited the maize crop.A adoção do sistema de plantio direto (SPD), aliado a integração lavoura pecuária (ILP) tem sido uma estratégia fomentada no Brasil, visando maximizar o rendimento das áreas e aumentar a lucratividade do agronegócio. O objetivo deste trabalho foi avaliar o rendimento de grãos e atributos fitotécnicos nas culturas de milho e soja, em sistema de ILP, sob plantio direto, após o cultivo de pastos anuais de inverno, puros ou diversificados, com ausência ou presença de animais em pastejo de diferentes categorias. O experimento foi instalado no município de Castro (PR), em um Latossolo Bruno distrófico textura argilosa, empregando-se delineamento experimental de blocos completos aleatorizados, em esquema fatorial 4 x 2, com três repetições. Os tratamentos incluíram quatro combinações de pastagens (diversificadas ou puras) e categorias de animais (leves e pesados), submetidas ou não ao pastejo animal durante o inverno. Durante o verão de 2008/09 e 2009/10 a área foi cultivada com soja e milho, respectivamente, e procederam-se avaliações de rendimento de grãos e atributos fitotécnicos. Os tratamentos não alteraram o rendimento e o peso de mil sementes (PMS) de soja. Na cultura do milho, o pastejo animal, durante o inverno, aumentou a população de plantas e o rendimento de grãos, mas proporcionou ligeira diminuição no PMS. As combinações de pastos (diversificados ou puros) e categorias de animais (leves e pesados) não interferiram na cultura da soja, mas beneficiaram a cultura do milho