Key message
We reconstructed the needle tissue Transcriptome of
P. pinceana
for individuals from distinct biogeographic regions across a temperature and precipitation gradient that represents its ...natural distribution. Gene expression analysis via RNA-Seq identified differential response to biotic stress.
Phenotypic plasticity includes physiological traits affected by subtle changes in mRNA expression levels, causing different molecular phenotypes. We assessed the differential response to climate heterogeneity across the geographic range of
Pinus pinceana
G. Gordon & Glendinning. This pinyon pine shows a fragmented geographic distribution suggesting adaptation to the arid and extreme conditions of the eastern mountain slopes of the Chihuahuan desert. The geographic distribution of
P. pinceana
spans regions with significant variation in annual temperature and precipitation. We tested whether phenotypic divergence is supported by differences in expression profiles in
P. pinceana
mature trees along its natural distribution and corresponds to the changes in drought and other environmental stress. The reconstructed Transcriptome included 45,431 high-quality annotations derived from the needles of seven individuals across contrasting biogeographic and climatic localities. Trees from the driest regions shared active responses related to abiotic factors. The differential expression analysis identified intermediates and regulators of abiotic stress response for 26 genes, highlighting families involved in the environmental response to abiotic stress, and proteins linked to up-regulated responses, such as LRR receptor-like serine/threonine-protein kinase and L-type lectin receptor kinases (LecRK), directly related to pathogens. When Chihuahuan desert samples were compared with arboretum samples, we found differential expression of a regulator of root morphogenesis, cysteine-rich receptor-like protein kinase (CRK28), which could relate to differential absorption in drought conditions.
Critical periods—time windows of heightened plasticity in postnatal development—are specific to sensory features and are asynchronous. Whether they are timed by a temporally precise developmental ...program or are sequentially organized is not known. We use electrophysiology and molecular or sensory manipulations to elucidate the biological constraints on critical period timing. Passive sound exposure shows that the cortical representations of two sound features, pure tone and frequency-modulated sweep (FMS), are not influencing each other. Enhancing inhibition before the critical period for pure tone accelerates it without changing the critical period for FMS. Similarly, delaying the critical period for pure tone with white noise exposure has no effect on the critical period for FMS. However, the critical period for FMS starts only if the one for pure tone has occurred. Together, these results indicate that distinct critical periods, although sequentially organized, can be temporally shifted independently of each other.
Display omitted
•Auditory critical periods for plasticity are feature specific and asynchronous•Molecular or environmental manipulations can temporally shift critical periods•Critical periods can be shifted earlier or later independently of each other•Critical periods are, however, sequentially organized
Nakamura et al. ask whether auditory feature-specific, asynchronous critical periods for plasticity are dependent on each other. Using molecular and environmental manipulations, they show that, although sequentially organized, critical periods can be temporally shifted without affecting each other, demonstrating that they are timed by a precise developmental program.
Bioactive ceramics developed during the past few decades have interesting properties from the biological standpoint, but their effects on cellular events remain partially unknown. In the current ...work, we investigated cellular viability, proliferation, morphology changes and metabolic activity of rat primary culture osteoblasts in contact with the ionic products from the dissolution of a bioactive glass with 60% of silica (BG60S) and a biphasic calcium phosphate (BCP). We observed that although osteoblasts cultured with BG60S showed vacuole formation, cell viability was increased when compared to BCP and control. The vacuole formation was not due to the presence of high calcium concentration in the ionic products from the dissolution of BG60S and was not related to nitric oxide production from the osteoblasts. We did find that high silicon concentration could induce cellular vacuole formation. Additionally, energy dispersive spectroscopy analysis indicated that vacuole contained 75% more silicon than other regions in the cell outside the vacuole. We further found that collagen production was higher in osteoblast cultured in the presence of BG60S compared to BCP and control, while alkaline phosphatase production was similar among cells incubated with BG60S, BCP and control. Together, our results indicate that osteoblast vacuole formation was due to high silicon contents in the dissolution of BG60S and we can suggest that despite the vacuole formation, there is no significant alteration in the bioceramic cell interaction.
Pinus rzedowskii es una especie de pino endémica de Michoacán, que se distribuye en la Sierra de Coalcomán. El objetivo de esta investigación fue analizar el potencial dendrocronológico de la ...especie. Se tomaron 66 núcleos de crecimiento de 22 árboles de P. rzedowskii. Las muestras fueron analizadas mediante técnicas dendrocronológicas, el ancho de anillo se midió en un equipo VELMEX®, la calidad del fechado ymedición se verificó mediante Cofecha. Se generó una cronología en Arstan, posteriormente se realizaron correlaciones Bootstrap entre la cronología y los datos climáticos de estaciones meteorológicas cercanas al sitio de estudio.Las muestras fechadas(n = 45,r = 0.403,p < 0.01)abarcaron de 1730-2021,lo que indica que el árbol más longevo tiene 292 años. De acuerdo con la evaluación de los parámetros dendrocronológicos;P.rzedowskii posee un potencial dendrocronológico relativamente bajo, sin embargo, presenta una señal climática significativa (r = 0.52, p < 0.01) con la precipitación de otoño-primavera.
Aim: The aim of this study was to evaluate the correlation between malocclusions and visual defects. This is a case-control study evaluating the prevalence of visual defects in patients with ...different types of malocclusions. Methods: One-hundred and sixty patients aged from 5 to 14 were evaluated using the ROMA index to detect malocclusion; the ones with the lowest scores were used as the control group. They were also submitted to visual-capacity inspection for motility and refractive disorders. Results: Our work showed an enhanced prevalence of refractive defects or fusional vergence defects and alteration of eye movements (especially the saccades) in almost all dental malocclusions. Statistics: The Kappa test values for ROMA index were between 0.643 and 1.00 for the intraoperator agreement (0.00 < p < 0.002) and between 0.773 and 1.00 for the agreement between operators (p = 0 < 0.001). The statistically significance level for the correlation malocclusion/visual defects was set at p < 0.05. Statistical analyses were performed with the STATA software (version 15.0, Stata Corp LP, College Station, TX, USA). Conclusion: Considering the high level of the statistical analysis and the accuracy of the methodology used, these data allows the establishment of a huge correlation between sagittal, transversal and vertical malocclusions with ocular disorders (myopia, hyperopia, astigmatism and ocular motility defects).
El género Bacillusproduce compuestos volátiles, hormonas vegetales, polisacáridos y enzimas relacionadas con el metabolismo de los fenilpropanoides, lo que representa un alto potencial para la ...promoción del crecimiento vegetal. En este estudio se analizaron los efectos de compuestos difusibles y volátiles producidos por cuatro endófitos bacterianos de Bacillus(Bacillussp. E25, B. toyonensisCOPE52, B. thuringiensisUM96 y Bacillussp. CR71) sobre la promoción del crecimiento de plántulas de zarzamora(Rubus fruticosus L.), cultivares Tupy, Kiowa y UM-13,mediante cultivo in vitro.Los resultados demostraron que la emisión de compuestos difusibles y orgánicos volátiles por la cepa COPE52 promovieron el aumento de la longitud y peso seco de la raíz, número de raíces y la concentración de clorofila en plántulas del cultivar Tupy. La emisión de compuestos difusibles de la cepa COPE52 indujo el aumento del peso seco de raíz y aéreo, y longitud de la raíz en el cultivar Kiowa, mientras que los compuestos volátiles emitidos porla cepa E25 promovieron incrementos en la mayoría de las variables analizadas en esta misma variedad. Los compuestos difusibles y volátiles producidos por la cepa CR71 tuvieron un mayor efecto sobre el número, longitud y peso seco de raíz en las plántulasdel cultivar UM-13, mientras que la concentración de clorofila aumentó con los compuestos producidos por la cepa E-25. En conclusión, las bacterias endófitas de Bacillusspp. promovieron diferencialmente el crecimiento de plántulas de los cultivares de zarzamora, en función del tipo de cepa inoculada y del modo de acción de los compuestos producidos.
Las Áreas Verdes Urbanas (AVU) tienen la bondad de proveer de servicios ecosistémicos a las grandes ciudades, desafortunadamente, estas son vulnerables a los procesos de urbanización. El objetivo de ...estudio es analizar bajo un enfoque espacio-temporal las AVU de la Zona Metropolitana de Monterrey (ZMM). Se utilizaron imágenes satelitales Landsat y Global Forest Change para estimar las AVU y la calidad ambiental de la ZMM. Se encontró una tendencia (p<0.01) de reducción de AVU durante 2001-2019. La calidad ambiental estimada paso de 13.21 (2000) a 7.75 m2 (2019). Dicha superficie se fue perdiendo un ritmo constante de 0.29 m2 por habitante por cada año. Los municipios de Juárez, Monterrey, Apodaca y Guadalupe fueron los que más superficie de AVU perdieron. La superficie de AVU en la ZMM es mayor a la de ciudades como Durango (3.67 m2) pero menor a las de la ciudad de México (12.75 m2).
Métodos: El estudio se realizó en siete poblaciones representativas de su distribución natural en México, con muestras de acículas de 112 árboles analizadas con cinco microsatélites de núcleo. Los ...datos se evaluaron con parámetros de la genética de poblaciones y métodos de aproximación Bayesiana.
Resultados clave: La heterocigosidad promedio esperada (He=0.557) fue más alta que la observada (Ho=0.375). Las poblaciones no se encuentran en equilibro Hardy-Weinberg, con una endogamia significativa (FIS=0.259) y tamaños efectivos reducidos (Ne entre 375-425); están estructuradas en tres grupos genéticos (FST=0.158), con valores altos del índice Mc (0.186-0.283), sugiriendo eventos de declinamiento demográfico ancestral (entre 11,910 y 23,820 años atrás), asociados con los cambios climáticos del Pleistoceno.
Conclusiones: El estudio demuestra que P. remota contiene una variación genética considerable, pero estructurada espacialmente y asociada a cuellos de botella ancestrales. Además, se confirma que P. catarinae es su sinónimo. La especie ha sido capaz de subsistir y adaptarse a condiciones ambientales locales. Con este conocimiento se plantean estrategias para la conservación de las poblaciones remanentes de la especie.
Antecedentes y Objetivos: Los modelos de nicho ecológico se han usado para entender de qué manera las especies pueden cambiar o persistir en un espacio ambiental y geográfico a lo largo del tiempo. ...Los objetivos del presente estudio fueron i) modelar el nicho ecológico de P. montezumae y P. pseudostrobus en México, ii) evaluar y comparar la similaridad y equivalencia de la idoneidad del nicho entre las áreas de distribución de las dos especies, y iii) proponer zonas geográficas potenciales para la delimitación de áreas productoras de semillas y conservación para cada especie.Métodos: Se usaron datos geográficos para predecir la distribución de especies y climáticos topográficos y edáficos como predictores ambientales, fueron modelados con base en el algoritmo de Máxima Entropía. Se estimaron parámetros de similaridad (I) y equivalencia (D) para conocer el grado de traslape del nicho. Para la selección de áreas semilleras se usaron los datos ambientales que definieron la distribución de cada especie y dasométricos del Inventario Nacional Forestal y de Suelos (INFyS).Resultados clave: Los modelos muestran que las dos especies presentan zonas muy similares de alta idoneidad, distribuidas en la Faja Volcánica Transmexicana y en la Sierra Madre del Sur. Las mayores contribuciones al modelo de Pinus pseudostrobus fueron las variables temperatura promedio anual (41.3%) y precipitación total anual (14.3%), mientras que el suelo (31.1%) y la altitud (29%) fueron determinantes para el modelo de P. montezumae. El traslape de nicho presenta un valor observado de equivalencia (D=0.430) menor al de similaridad (I=0.610), sugiriendo que las especies tienen un nicho similar, pero que este no es equivalente en su totalidad, el cual podría estar en proceso de diversificación.Conclusiones: La idoneidad del nicho ecológico es similar para las dos especies de pino, pero no es equivalente al presentar variables ambientales diferenciales. Estos resultados tienen implicaciones para la selección potencial de áreas productoras de semillas y conservación para cada especie.
Seed production, quality, germination and seedling establishment are indicators of reproductive success in conifers. Monitoring of these parameters is essential to determine the viability of ...populations for the purposes of conservation. We analyze cone and seed traits as indicators of reproductive success in the endangered Rzedowski´s pine (Pinus rzedowskii (Madrigal et Caballero) and near-threatened veitchii pine (Pinus ayacahuite var. veitchii (Shaw)) in west-central Michoacán, Mexico. These traits were systematically quantified and their variation assessed using Generalized Linear Mixed Models (GLMMs). We found that the reproductive success of Rzedowski’s pine seems to be critical, presenting low seed efficiency (17.10%), germination (5.0%) and seedling establishment (27.7%), with high levels of inbreeding (0.79). In contrast, veitchii pine presents moderate seed efficiency (54.9%), high germination (71.5%) and seedling establishment (84%–97%) and low inbreeding (0.33). Reproductive indicators differed significantly among zones and populations for each species, where fragment sizes mainly affected seed production and efficiency. This result indicates that fragmentation has played a more important role in the reproductive success of Rzedowski’s pine than in veitchii pine, perhaps by limiting pollen flow among zones and populations and producing higher levels of inbreeding and lower seed efficiency in the former species. We propose a conservation strategy for these important pine species in order to increase their long-term genetic viability.
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