Species–area relationships in continuous vegetation : evidence from Palaearctic grasslands

Aim: Species-area relationships (SARs) are fundamental scaling laws in ecology although their shape is still disputed. At larger areas power laws best represent SARs. Yet, it remains unclear whether SARs follow other shapes at finer spatial grains in continuous vegetation. We asked which function describes SARs best at small grains and explored how sampling methodology or the environment influence SAR shape. Location: Palaearctic grasslands and other non-forested habitats. Taxa: Vascular plants, bryophytes and lichens. Methods: We used the GrassPlot database, containing standardised vegetation-plot data from vascular plants, bryophytes, and lichens spanning a wide range of grassland types throughout the Palaearctic and including 2057 nested-plot series with at least seven grain sizes ranging from 1 cm2 to 1024 m². Using non-linear regression, we assessed the appropriateness of different SAR functions (power, power quadratic, power breakpoint, logarithmic, Michaelis-Menten). Based on AICc, we tested whether the ranking of functions differed among taxa, methodological settings, biomes or vegetation types. Results: The power function was the most suitable function across the studied taxonomic groups. The superiority of this function increased from lichens to bryophytes to vascular plants to all three taxonomic groups together. The sampling method was highly influential as rooted-presence sampling decreased the performance of the power function. By contrast, biome and vegetation type had practically no influence on the superiority of the power law. Main conclusions: We conclude that SARs of sessile organisms at smaller spatial grains are best approximated by a power function. This coincides with several other comprehensive studies of SARs at different grain sizes and for different taxa, thus supporting the general appropriateness of the power function for modelling species diversity over a wide range of grain sizes. The poor performance of the Michaelis-Menten function demonstrates that richness within plant communities generally does not approach any saturation, thus calling into question the concept of minimal area

Removing the major allergen Bra j I from brown mustard (Brassica juncea) by CRISPR/Cas9

Food allergies are a major health issue worldwide. Modern breeding techniques such as genome editing via CRISPR/Cas9 have the potential to mitigate this by targeting allergens in plants. This study addressed the major allergen Bra j I, a seed storage protein of the 2S albumin class, in the allotetraploid brown mustard (Brassica juncea). Cotyledon explants of an Indian gene bank accession (CR2664) and the German variety Terratop were transformed using Agrobacterium tumefaciens harboring binary vectors with multiple single guide RNAs to induce either large deletions or frameshift mutations in both Bra j I homoeologs. A total of 49 T0 lines were obtained with up to 3.8% transformation efficiency. Four lines had large deletions of 566 up to 790 bp in the Bra j IB allele. Among 18 Terratop T0 lines, nine carried indels in the targeted regions. From 16 analyzed CR2664 T0 lines, 14 held indels and three had all four Bra j I alleles mutated. The majority of the CRISPR/Cas9-induced mutations were heritable to T1 progenies. In some edited lines, seed formation and viability were reduced and seeds showed a precocious development of the embryo leading to a rupture of the testa already in the siliques. Immunoblotting using newly developed Bra j I-specific antibodies revealed the amount of Bra j I protein to be reduced or absent in seed extracts of selected lines. Removing an allergenic determinant from mustard is an important first step towards the development of safer food crops

Grasländer des gemäßigten Europas in einer sich verändernden Welt : Vorwort zum 16. EDGG-Sonderteil in Tuexenia

Mitglieder der Eurasian Dry Grassland Group (EDGG) und deren Vorgängerorganisationen geben seit 16 Jahren Grasland-Sonderausgaben (Special Features) in Tuexeniaheraus. Das diesjährige Special Feature mit dem Titel Grasländer des gemäßigten Europas in einer sich verändernden Welt umfasst sieben Artikel, die verschiedene Aspekte der Graslandforschung beleuchten und dabei unterschiedliche Organismengruppen einbeziehen: LLUMIQUINGA et al. untersuchten Langzeiteffekte von Einsaat, Mahd und Kohlenstoffzusatz (Reduktion der Nährstoffverfügbarkeit durch Verschiebung des C/N-Verhältnis) auf den Renaturierungserfolg von pannonischem Sandgrasland auf ehemaligen Äckern. BÓDIS et al. verglichen die kurzfristigen Effekte verschiedener Pflegemaßnahmen (Mahd mit/ohne Abfuhr des Schnittguts sowie Brennen) auf den ökologischen Zustand aufgegebener Pfeifengraswiesen in Westun-garn. BALOGH et al. analysierten Verzehrraten und Ernährungspräferenzen von Rindern in artenreichen Steppenwiesen der ungarischen Tiefebene, um eine nachhaltige Grasland- und Viehwirtschaft zu er-möglichen. HEER et al. untersuchten Dichteeffekte der zwei Hemiparasiten Melampyrum arvense und M. nemorosum auf die Pflanzenartenvielfalt im Grasland der Insel Saaremaa (Estland). KUMMLI et al. führten 25 Jahre nach der Ersterfassung eine Wiedererhebung der Artenzusammensetzung und Diversi-tät und der Vegetation von urbanen Grasländern in Zürich durch. CHARMILLOT et al. (2021) untersuch-ten die Vegetationsveränderungen von Kalkhalbtrockenrasen des Schweizer Juras in den vergangenen 40 Jahren mittels Wiedererhebungen von bekannten Untersuchungsflächen. ROLEČEKet al. (2021) korrigierten den 2019 in Tuexenia veröffentlichten Höchstwert von 106 Arten (ROLEČEKet al. 2019) in einer siebenbürgischen Steppenwiese (Rumänien), der aufgrund einer fehlerhaften Flächenabgren-zung in einer 10,9 m2-Fläche und nicht wie angegeben in einer 10 m2 großen Fläche ermittelt wurde,und meldeten gleichzeitig neue Höchstwerte für den Artenreichtum an Gefäßpflanzen, die jemals in 10 m2-Flächen ermittelt wurden (115 und 110 Arten in zwei benachbarten Flächen)

Traditional land use, management and biodiversity of European semi-natural grasslands : editorial to the 15th EDGG Special Feature

Seit 15 Jahren geben Mitglieder der Eurasian Dry Grassland Group (EDGG) und deren Vorgängerorganisationen Grasland-Sonderausgaben (Special Features) in Tuexenia heraus. Das diesjährige Special Feature mit dem Titel Traditionelle Landnutzung, Management und Biodiversität von halb-natürlichem Grasland in Europa umfasst acht Artikel, die viele Aspekte der Graslandforschung beleuchten und verschiedene Organismengruppen miteinbeziehen: JANIŠOVÁ et al. (2020a) untersuchten den Einfluss verschiedener traditioneller Landnutzungsformen auf den Artenreichtum des extensiven Graslands im Apuseni-Gebirge in Westrumänien. LABADESSA et al. (2020) verglichen die Artenzusammensetzung von beweidetem und unbeweidetem Grasland im Rahmen eines Renaturierungsprojektes in Südostitalien. PÁPAY et al. (2020) untersuchten den Einfluss der Gehölzdeckung auf die Artenzusammensetzung des halbnatürlichen Graslands im Mátra-Gebirge in Nordungarn und inwieweit wilde Huftiere die Verbuschung eindämmen können. DAYNEKO et al. (2020) beschrieben den Einfluss antiker Siedlungen aus skythischer und sarmathianischer Zeit auf die Biodiversität von Steppenhabitaten im Dnipro-Becken in der Südukraine. ZANIEWSKI et al. (2020) untersuchten, ob Störungen durch Geländefahrzeuge die Sukzession von Binnendünen in Zentralpolen aufhalten und dadurch die ehemalige Landnutzung ersetzen können, um die Kryptogamendiversität zu erhalten. JANIŠOVÁ et al. (2020b) charakterisierten Diversitätsmuster von Carex humilis-dominierten Felsen-steppen in vier biogeographischen Regionen des östlichen Mitteleuropas entlang eines Höhengradienten über 1240 m. BÜCHLER et al. (2020) gingen der Frage nach, inwieweit der Naturschutzwert von Mesobromion-Halbtrockenrasen im Kanton Zürich in der Schweiz auf unterschiedliche Standortbedingungen zurückgeführt werden kann. CANCELLIERI et al. (2020) gaben einen Überblick über die Pflanzengesellschaften und die ökologischen Bedingungen der Trockenrasen des Nationalparks Abruzzen, Latium und Molise in Mittelitalien. Insgesamt haben 47 Autoren aus zehn Ländern zur 15. Grasland-Sonderausgabe beigetragen

Restoration, monitoring, conservation and phytosociology of semi-natural and natural grasslands in Central Europe : editorial to the 14th EDGG special feature

Seit 14 Jahren werden von Mitgliedern der Eurasian Dry Grassland Group (EDGG) und deren Vorgängerorganisationen Grasland-Sonderteile (Special Features) in Tuexenia herausgegeben. Das diesjährige Special Feature mit dem Titel Wiederherstellung, Überwachung, Schutz und Soziologie des halbnatürlichen und natürlichen Graslands in Mitteleuropa umfasst sechs Artikel: BOCH et al. untersuchen die Eignung von Quasidauerflächen zum Langzeitmonitoring mittlerer Zeigerwerte sowie Zusammensetzung und Turnover der Arten in Trockenrasen. CHYTRÝ et al. beschreiben die Vegetation der Trockenrasen des Tieflands der Transkarpaten und gleichzeitig drei neue Assoziationen für die Ukraine. ERDŐS et al. zeigen Trends in der Artenzusammensetzung und dem Artenreichtum entlang eines Gradienten vom Zentrum zum Rand in Waldsteppen im südlichen Karpatenbecken. GHEZA et al. beschreiben die Syntaxonomie, Ökologie und den Naturschutzwert der Erdflechtengesellschaften bodensaurer Thero-Airion-Pionierrasen in der Poebene in Italien. Mardari et al. untersuchen die Populationstruktur und Lebensraumeigenschaften von Arnica montana in den Karpaten. ROLEČEK et al. berichten über neue Maxima des kleinräumigen Gefäßpflanzenartenreichtums rumänischer und ukrainischer Halbtrockenrasen. Insgesamt haben 40 Autoren zum 14. Special Feature beigetragen

Promoter elements of rice susceptibility genes are bound and activated by specific TAL effectors from the bacterial blight pathogen, Xanthomonas oryzae pv. oryzae.

Summary • Plant pathogenic bacteria of the genus Xanthomonas inject transcription activator-like effector (TALe) proteins that bind to and activate host promoters, thereby promoting disease or inducing plant defense. TALes bind to corresponding UPT (up-regulated by TALe) promoter boxes via tandemly arranged 34 ⁄ 35-amino acid repeats. Recent studies uncovered the TALe code in which two amino acid residues of each repeat define specific pairing to UPT boxes. • Here we employed the TALe code to predict potential UPT boxes in TALeinduced host promoters and analyzed these via b-glucuronidase (GUS) reporter and electrophoretic mobility shift assays (EMSA). • We demonstrate that the Xa13, OsTFX1 and Os11N3 promoters from rice are induced directly by the Xanthomonas oryzae pv. oryzae TALes PthXo1, PthXo6 and AvrXa7, respectively. We identified and functionally validated a UPT box in the corresponding rice target promoter for each TALe and show that box mutations suppress TALe-mediated promoter activation. Finally, EMSA demonstrate that code-predicted UPT boxes interact specifically with corresponding TALes. • Our findings show that variations in the UPT boxes of different rice accessions correlate with susceptibility or resistance of these accessions to the bacterial blight pathogen

Working with Gravitational-Wave sky localizations: new methods and implementations

International audience; The era of multi-messenger astrophysics with Gravitational Waves (GW) requires the exploration and development of suitable methods and tools for real-time analysis as well as post-processing activities. The irregular and complex shapes of the GW sky localizations represent a new challenge for observational astronomers, who need to work with fast tiling, catalog queries, transient localizations, visibility and sky map comparisons. Here we show how gravitational-wave sky maps can be easily and efficiently visualized and processed using Multi-Order Coverage (MOC) maps. These maps are based on HEALPix sky tessellation which uses both Python language and the recent implementation in Aladin Desktop/Lite. In addition to this, we describe a specific interactive script, named GWsky, that we developed to effectively tile the sky localization of a gravitational-wave event providing accurate telescope pointings. We also show applications of these methods and tools for educational purposes in Virtual Reality Apps, high resolution images, and basic sonification of the GW sky maps.Finally, we describe possible evolutions of such implementations when three or more ground-based interferometers will be involved in a gravitational-wave source localization (i.e. Virgo,LIGO–Hanford, LIGO–Livingston, KAGRA, LIGO–India) with a corresponding increase of the sky map resolution

Assembly of custom TALE-type DNA binding domains by modular cloning

Transcription activator-like effector (TALE) DNA binding proteins show tremendous potential as molecular tools for targeted binding to any desired DNA sequence. Their DNA binding domain consists of tandem arranged repeats, and due to this repetitive structure it is challenging to generate designer TALEs (dTALEs) with user-defined specificity. We present a cloning approach that facilitates the assembly of multiple repeat-encoding DNA fragments that translate into dTALEs with pre-defined DNA binding specificity. This method makes use of type IIS restriction enzymes in two sequential cut-ligase reactions to build dTALE repeat arrays. We employed this modular approach for generation of a dTALE that differentiates between two highly similar DNA sequences that are both targeted by the Xanthomonas TALE, AvrBs3. These data show that this modular assembly system allows rapid generation of highly specific TALE-type DNA binding domains that target binding sites of predefined length and sequence. This approach enables the rapid and flexible production of dTALEs for gene regulation and genome editing in routine and high-throughput applications