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NAC proteins are one of the largest families of plant-specific transcription factors (TFs). They regulate diverse complex biological processes, including secondary xylem differentiation and wood formation. Recent genomic and transcriptomic studies of Tectona grandis L.f. (teak), one of the most valuable hardwood trees in the world, have allowed identification and analysis of developmental genes. In the present work, T. grandis NAC genes were identified and analyzed regarding to their evolution and expression profile during wood formation. We analyzed the recently published T. grandis genome, and identified 130 NAC proteins that are coded by 107 gene loci. These proteins were classified into 23 clades of the NAC family, together with Populus, Eucalyptus, and Arabidopsis. Data on transcript expression revealed specific temporal and spatial expression patterns for the majority of teak NAC genes. RT-PCR indicated expression of VND genes (Tg11g04450-VND2 and Tg15g08390-VND4) related to secondary cell wall formation in xylem vessels of 16-year-old juvenile trees. Our findings open a way to further understanding of NAC transcription factor genes in T. grandis wood biosynthesis, while they are potentially useful for future studies aiming to improve biomass and wood quality using biotechnological approaches.

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PREMISE OF THE STUDY: Some of the most striking stem shapes occur in species of Bauhinia (Fabaceae) known as monkey ladder vines. Their mature stems are flattened and develop regular undulations. Although stems have variant (anomalous) secondary growth, the mechanism causing the undulations is unknown. METHODS: We measured stem segments over time (20 mo), described stem development using light microscopy, and correlated the changes in stem shape with anatomy. KEY RESULTS: Growing stems are initially straight and bear tendrils on short axillary branches. The inner secondary xylem has narrow vessels and lignified fibers. As stems age, they become flattened and increasingly undulated with the production of two lobes of outer secondary xylem (OX) with wide vessels and only gelatinous fibers (G-fibers). Similar G-fibers are present in the secondary phloem and the cortical sclerified layer. In transverse sections, the concave side of each undulation has a greater area and quantity of G-fibers than the opposite convex side. Some older stems are not undulated and have less lobing of OX. Undulation causes a shortening of the stem segments: up to 28% of the original length. CONCLUSIONS: Uneven distribution of G-fibers produces tensions that are involved in the protracted development of undulations. While young extending shoots attach by lateral branch tendrils, older stems may maintain their position in the canopy using undulations and persistent branch bases as gripping devices. Flattened and undulated stems with G-fibers produce flexible woody stems.

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Based on new knowledge coming from marine perciform species, the origin of oocytes and their development in the Ostariophysi, Gymnotus sylvius is described. In both Gymnotus sylvius and marine perciform fish, oogonia are found in the germinal epithelium that forms the surface of the ovarian lamellae. At the commencement of folliculogenesis, proliferation of oogonia and their entrance into meiosis gives rise to germ cell nests that extend into the stroma from the germinal epithelium. Both cell nests and the germinal epithelium are supported by the same basement membrane that separates them from the stroma. At the time of meiotic arrest, oocytes in a cell nest become separated one from the other as processes of prefollicle cells, these being derived from epithelial cells in the germinal epithelium, gradually encompass and individualize them while also synthesizing a basement membrane around themselves during folliculogenesis. The oocyte enters primary growth while still within the cell nest. At the completion of folliculogenesis, the oocyte and follicle cells, composing the follicle, are encompassed by a basement membrane. The follicle remains connected to the germinal epithelium as the both share a portion of common basement membrane. Cells originating from the stroma encompass the ovarian follicle, except where there is a shared basement membrane, to form the theca. The follicle, basement membrane and theca form the follicular complex. Oocyte development occurs inside the follicular complex. Development is divided into the stages primary and secondary growth, oocyte maturation and ovulation. Cortical alveoli appear in the ooplasm just prior to the beginning of secondary growth, the vitellogenic stage that begins with yolk deposition and proceeds until the oocyte is full-grown and the ooplasm is filled with yolk globules. Maturation is characterized by the germinal vesicle or nuclear migration, germinal vesicle breakdown or nuclear envelop fragmentation and the resumption of meiosis. At the ovulation the egg is released from the follicular complex into the ovarian lumen. When compared to marine Perciformes that lay pelagic eggs, oocyte development in Gymnotus sylvius has fewer steps within the stages of development, the two most remarkable being the absence of oil droplet formation during primary and secondary growth, (and the consequent absence of the oil droplets fusion during maturation), and the hydrolysis of yolf preceding ovulation.(AU)

Tendo por base os novos conhecimentos oriundos de recentes estudos com Perciformes marinho, a origem e o desenvolvimento dos oócitos no Ostariophysi Gymnotus sylvius são aqui descritos. Da mesma maneira que ocorre nos Perciformes, em Gymnotus sylvius as oogônias são encontradas no epitélio germinativo que margeia as lamelas ovígeras. No início da foliculogênese, a proliferação das oogônias e sua entrada em meiose dão origem a ninhos de células germinativas que se projetam em direção ao estroma ovariano, a partir do epitélio germinativo. Os ninhos e o epitélio germinativo são suportados pela mesma membrana basal que os separa do estroma. Coincidindo com a paralisação da meiose os oócitos, presentes nos ninhos, são separados uns dos outros por processos citoplasmáticos das células pré-foliculares. As células pré-foliculares derivam do epitélio germinativo sendo, portanto, inicialmente células epiteliais. Durante a foliculogênese, ao mesmo tempo em que envolvem os oócitos individualizando-os, as células pré-foliculares sintetizam a membrana basal ao seu redor. Os oócitos entram em crescimento primário ainda dentro dos ninhos. Ao término da foliculogênese, o oócito e as células foliculares que compõem o folículo são circundados pela membrana basal. O folículo permanece conectado ao epitélio germinativo uma vez que ambos compartilham uma porção comum da membrana basal. Células oriundas do estroma circundam o folículo ovariano exceto na região de compartilhamento da membrana basal formando a teca. O folículo, a membrana basal e a teca formam o complexo folicular. O desenvolvimento do oócito ocorre dentro do complexo folicular e compreende os estágios de crescimento primário e secundário, maturação e ovulação. Os alvéolos corticais surgem no ooplasma momentos antes do início do crescimento secundário ou estágio vitelogênico que tem início com a deposição de vitelo, progride até o oócito esteja completamente desenvolvido e o ooplasma preenchido pelos glóbulos de vitelo. A maturação é caracterizada pela migração do núcleo ou vesícula germinativa, pela quebra da vesícula germinativa, ou seja, pela fragmentação do envoltório nuclear e, retomada da meiose. Na ovulação o ovo é liberado do complexo folicular para o lúmen ovariano. Em comparação com os Perciformes marinhos com ovos pelágicos, o desenvolvimento oocitário em Gymnotus sylvius tem menos etapas dentro dos estágios de desenvolvimento, sendo as duas mais notáveis delas as ausências da formação das gotas de lipídio durante os crescimentos primário e secundário (e a consequente fusão das gotas para formar um único glóbulo de lipídio durante a maturação) e, a hidrólise do vitelo antecedendo a ovulação.(AU)

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Based on new knowledge coming from marine perciform species, the origin of oocytes and their development in the Ostariophysi, Gymnotus sylvius is described. In both Gymnotus sylvius and marine perciform fish, oogonia are found in the germinal epithelium that forms the surface of the ovarian lamellae. At the commencement of folliculogenesis, proliferation of oogonia and their entrance into meiosis gives rise to germ cell nests that extend into the stroma from the germinal epithelium. Both cell nests and the germinal epithelium are supported by the same basement membrane that separates them from the stroma. At the time of meiotic arrest, oocytes in a cell nest become separated one from the other as processes of prefollicle cells, these being derived from epithelial cells in the germinal epithelium, gradually encompass and individualize them while also synthesizing a basement membrane around themselves during folliculogenesis. The oocyte enters primary growth while still within the cell nest. At the completion of folliculogenesis, the oocyte and follicle cells, composing the follicle, are encompassed by a basement membrane. The follicle remains connected to the germinal epithelium as the both share a portion of common basement membrane. Cells originating from the stroma encompass the ovarian follicle, except where there is a shared basement membrane, to form the theca. The follicle, basement membrane and theca form the follicular complex. Oocyte development occurs inside the follicular complex. Development is divided into the stages primary and secondary growth, oocyte maturation and ovulation. Cortical alveoli appear in the ooplasm just prior to the beginning of secondary growth, the vitellogenic stage that begins with yolk deposition and proceeds until the oocyte is full-grown and the ooplasm is filled with yolk globules. Maturation is characterized by the germinal vesicle or nuclear migration, germinal vesicle breakdown or nuclear envelop fragmentation and the resumption of meiosis. At the ovulation the egg is released from the follicular complex into the ovarian lumen. When compared to marine Perciformes that lay pelagic eggs, oocyte development in Gymnotus sylvius has fewer steps within the stages of development, the two most remarkable being the absence of oil droplet formation during primary and secondary growth, (and the consequent absence of the oil droplets fusion during maturation), and the hydrolysis of yolf preceding ovulation.

Tendo por base os novos conhecimentos oriundos de recentes estudos com Perciformes marinho, a origem e o desenvolvimento dos oócitos no Ostariophysi Gymnotus sylvius são aqui descritos. Da mesma maneira que ocorre nos Perciformes, em Gymnotus sylvius as oogônias são encontradas no epitélio germinativo que margeia as lamelas ovígeras. No início da foliculogênese, a proliferação das oogônias e sua entrada em meiose dão origem a ninhos de células germinativas que se projetam em direção ao estroma ovariano, a partir do epitélio germinativo. Os ninhos e o epitélio germinativo são suportados pela mesma membrana basal que os separa do estroma. Coincidindo com a paralisação da meiose os oócitos, presentes nos ninhos, são separados uns dos outros por processos citoplasmáticos das células pré-foliculares. As células pré-foliculares derivam do epitélio germinativo sendo, portanto, inicialmente células epiteliais. Durante a foliculogênese, ao mesmo tempo em que envolvem os oócitos individualizando-os, as células pré-foliculares sintetizam a membrana basal ao seu redor. Os oócitos entram em crescimento primário ainda dentro dos ninhos. Ao término da foliculogênese, o oócito e as células foliculares que compõem o folículo são circundados pela membrana basal. O folículo permanece conectado ao epitélio germinativo uma vez que ambos compartilham uma porção comum da membrana basal. Células oriundas do estroma circundam o folículo ovariano exceto na região de compartilhamento da membrana basal formando a teca. O folículo, a membrana basal e a teca formam o complexo folicular. O desenvolvimento do oócito ocorre dentro do complexo folicular e compreende os estágios de crescimento primário e secundário, maturação e ovulação. Os alvéolos corticais surgem no ooplasma momentos antes do início do crescimento secundário ou estágio vitelogênico que tem início com a deposição de vitelo, progride até o oócito esteja completamente desenvolvido e o ooplasma preenchido pelos glóbulos de vitelo. A maturação é caracterizada pela migração do núcleo ou vesícula germinativa, pela quebra da vesícula germinativa, ou seja, pela fragmentação do envoltório nuclear e, retomada da meiose. Na ovulação o ovo é liberado do complexo folicular para o lúmen ovariano. Em comparação com os Perciformes marinhos com ovos pelágicos, o desenvolvimento oocitário em Gymnotus sylvius tem menos etapas dentro dos estágios de desenvolvimento, sendo as duas mais notáveis delas as ausências da formação das gotas de lipídio durante os crescimentos primário e secundário (e a consequente fusão das gotas para formar um único glóbulo de lipídio durante a maturação) e, a hidrólise do vitelo antecedendo a ovulação.

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Forest regrowth occupies an extensive and increasing area in the Amazon basin, but accurate assessment of the impact of regrowth on carbon and nutrient cycles has been hampered by a paucity of available allometric equations. We develop pooled and species-specific equations for total aboveground biomass for a study site in the eastern Amazon that had been abandoned for 15 years. Field work was conducted using randomized branch sampling, a rapid technique that has seen little use in tropical forests. High consistency of sample paths in randomized branch sampling, as measured by the standard error of individual paths (14 percent), suggests the method may provide substantial efficiencies when compared to traditional procedures. The best fitting equations in this study used the traditional form Y=a×DBHb, where Y is biomass, DBH is diameter at breast height, and a and b are both species-specific parameters. Species-specific equations of the form Y=a(BA×H), where Y is biomass, BA is tree basal area, H is tree height, and a is a species-specific parameter, fit almost as well. Comparison with previously published equations indicated errors from -33 percent to +29 percent would have occurred using off-site relationships. We also present equations for stemwood, twigs, and foliage as biomass components.

Florestas secundárias ocupam uma área extensa e crescente na bacia Amazônica, porém determinações acuradas do impacto dessas florestas nos ciclos de carbono e nutrientes têm sido dificultadas pelo número reduzido de equações alométricas. Neste estudo, nós desenvolvemos equações em nível de comunidade e espécies individuais para estimar a biomassa total da parte aérea de uma floresta secundária com 15 anos de idade na Amazônia oriental. O trabalho de campo utilizou amostragem aleatória de ramos, que é uma técnica rápida, porém pouco utilizada em florestas tropicais. Baseada no erro padrão da série de segmentos individuais (14 por cento), a consistência da série de segmentos totais amostrados foi considerada elevada, sugerindo que o método pode ser eficiente em comparação com procedimentos tradicionais. Os melhores ajustes foram obtidos com a equação tradicional Y=a×DBHb, onde Y é a biomassa, DBH é o diâmetro à altura do peito, e a e b são parâmetros para cada espécie arbórea. Ajustes razoáveis também foram alcançados com equações da forma Y=a(BA×H), onde Y é a biomassa, BA é a área basal, H é a altura e a é um parâmetro específico para cada espécie arbórea. Comparações com equações disponíveis na literatura indicaram uma faixa de erro provável de -33 por cento a +29 por cento usando-se relações desenvolvidas para outros sítios. Nós também apresentamos equações para os seguintes componentes da biomassa da parte aérea: tronco, ramos e folhas.

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Forest regrowth occupies an extensive and increasing area in the Amazon basin, but accurate assessment of the impact of regrowth on carbon and nutrient cycles has been hampered by a paucity of available allometric equations. We develop pooled and species-specific equations for total aboveground biomass for a study site in the eastern Amazon that had been abandoned for 15 years. Field work was conducted using randomized branch sampling, a rapid technique that has seen little use in tropical forests. High consistency of sample paths in randomized branch sampling, as measured by the standard error of individual paths (14%), suggests the method may provide substantial efficiencies when compared to traditional procedures. The best fitting equations in this study used the traditional form Y=a×DBHb, where Y is biomass, DBH is diameter at breast height, and a and b are both species-specific parameters. Species-specific equations of the form Y=a(BA×H), where Y is biomass, BA is tree basal area, H is tree height, and a is a species-specific parameter, fit almost as well. Comparison with previously published equations indicated errors from -33% to +29% would have occurred using off-site relationships. We also present equations for stemwood, twigs, and foliage as biomass components.

Florestas secundárias ocupam uma área extensa e crescente na bacia Amazônica, porém determinações acuradas do impacto dessas florestas nos ciclos de carbono e nutrientes têm sido dificultadas pelo número reduzido de equações alométricas. Neste estudo, nós desenvolvemos equações em nível de comunidade e espécies individuais para estimar a biomassa total da parte aérea de uma floresta secundária com 15 anos de idade na Amazônia oriental. O trabalho de campo utilizou amostragem aleatória de ramos, que é uma técnica rápida, porém pouco utilizada em florestas tropicais. Baseada no erro padrão da série de segmentos individuais (14%), a consistência da série de segmentos totais amostrados foi considerada elevada, sugerindo que o método pode ser eficiente em comparação com procedimentos tradicionais. Os melhores ajustes foram obtidos com a equação tradicional Y=a×DBHb, onde Y é a biomassa, DBH é o diâmetro à altura do peito, e a e b são parâmetros para cada espécie arbórea. Ajustes razoáveis também foram alcançados com equações da forma Y=a(BA×H), onde Y é a biomassa, BA é a área basal, H é a altura e a é um parâmetro específico para cada espécie arbórea. Comparações com equações disponíveis na literatura indicaram uma faixa de erro provável de -33% a +29% usando-se relações desenvolvidas para outros sítios. Nós também apresentamos equações para os seguintes componentes da biomassa da parte aérea: tronco, ramos e folhas.