56 research outputs found
Pluvial flood damage modelling: Assessment of the flood damage model HOWAD-PREVENT
No full textIntroduction Flooding is a natural phenomenon, but human activity has significantly altered the natural drainage processes thereby occasionally causing greater flood risk. Urban flooding has become more frequent due to a number of factors including climate change, urban growth and an increase in paved surfaces. Pluvial flooding results from heavy rainfall when water that does not infiltrate into the ground ponds in hollows or flows over the ground. In flood damage estimation, the concept of damage curves or damage functions is applied. Such functions give the building damage due to inundation. Most damage assessment models have in common that the direct monetary damage is obtained from the type of the element at risk and the inundation depth. Problem definition Flood damage assessment models do not focus solely on pluvial flood damage estimation. In addition, the existing flood damage models and developed depth-damage curves have not been tested for application of pluvial flood events. Research This study is carried out with the main objective to test the flood damage assessment model HOWAD-PREVENT in a case study in Rotterdam and to evaluate the uncertainty and sensitivity of this model. The model applicability and sensitivity was tested by running the model with two building type files together with three water level files.Sanitary EngineeringWater ManagementCivil Engineering and Geoscience
Towards increasing genetic variability and improving fruit quality in peach using genomic and bioinformatic tools
No full textBibliografia.El préssec és un dels fruiters més conreats al món, la producció del qual s'ha duplicat en els darrers vint anys. Per augmentar el seu consum cal millorar-ne la qualitat, un repte difícil ja que es tracta d'una fruita de curta vida postcollita. Addicionalment, el préssec te poca variabilitat genètica el que implica que les seves possibilitats de millora genètica són limitades. Altres elements que condicionen el futur del conreu del préssec son el canvi climàtic, la globalització del mercat i els canvis d'hàbits alimentaris dels consumidors. Per a encarar aquests reptes caldrà implementar noves estratègies per a explotar millor la variabilitat existent dins l'espècie i per a introduir nous gens d'altres espècies silvestres o conreades properes, que son els objectius d'aquesta tesi. Primer, vam estudiar la base genètica del caràcter de maduració lenta del fruit (SMF), la carn del qual es manté ferma més temps que la carn tova (MF) que actualment domina el mercat, el que resulta en una vida postcollita més llarga. La referència pel caràcter SMF a Espanya és la varietat de nectarina 'Big Top', que es va usar per a generar dues descendències F1 amb pares MF. Vam construir mapes genètics d'alta densitat amb SNPs i vam mesurar el caràcter SMF en ambdues descendències. Els dos loci de caràcters quantitatius (QTLs) trobats colocalitzaren amb dos QTLs d'època de maduració en els grups de lligament 4 (G4) i G5, explicant >20% de la variabilitat fenotípica observada cadascun. El QTL del G5 només es trobà a 'Big Top' i és possiblement el causant principal del seu comportament SMF. En segon lloc, assajarem una nova estratègia, que anomenàrem introgressió assistida amb marcadors (MAI), per a introduir nova variabilitat d'origen exòtic en espècies llenyoses en un curt període de temps - dues generacions després de l'híbrid - usant marcadors moleculars per a accelerar el procés. Como resultat lateral vam desenvolupar un joc de línies d'introgressió (ILs) d'ametller en el fons genètic del presseguer, una eina útil per a l'anàlisi genètica de caràcters d'herència complexa. Finalment, estudiàrem el procés de recombinació usant dades de reseqüència d'ADN dels descendents d'un encreuament entre un híbrid ametller × presseguer i el seu genitor masculí (el presseguer 'Earlygold'), el que permeté comparar la recombinació inter i intraespecífica. Entendre quins factors controlen la formació dels entrecreuaments (COs) és essencial pel control de la introgressió d'un donant exòtic al germoplasma cultivat. Desenvolupàrem un programa bioinformàtic per a detectar SNPs i indels, genotipàrem in silico cada individu i determinàrem la posició dels COs. Un primer resultat fou una distribució heterogènia de COs al genoma, però semblant en meiosis intra i interespecífiques, encara que la recombinació interespecífica va ser molt menys freqüent que la intraespecífica. Localitzàrem les regions dels COs i en vam trobar algunes amb més COs dels esperats (hotspots), detectant motius d'ADN associats a aquestes regions. Altres esdeveniments de recombinació anomenats "noncrossovers" es van detectar a la meiosi de l'híbrid a una freqüència aproximadament cinc vegades més alta que la dels COs. Finalment, associàrem la baixa recombinació en l'híbrid amb la baixa fertilitat del seu pol·len, indicant que la diversitat de seqüència del ADN es una possible causa d'aïllament reproductiu en plantes. En conjunt, els nostres resultats proporcionen informació nova sobre l'herència de caràcters clau per a la millora del presseguer, eines per a l'anàlisi fi de caràcters d'herència complexa, una estratègia de millora per a la introgressió de gens d'interès procedents d'altres espècies i dades sobre el funcionament de la recombinació interespecífica. Al mateix temps, hem produïm informació sobre eines moleculars que permeten aplicar aquests coneixements a l'obtenció de varietats millorades.Peach is a major fruit species, cultivated worldwide, with an outstanding adaptation to contrasting climate conditions, which world production has doubled in the last two decades. Increasing peach consumption requires enhancing fruit quality, a challenging objective for a fruit that has a short postharvest life. An important shortcoming for peach breeding is its low level of variability, narrowing the possibilities for its improvement. Other elements that may further condition peach production and breeding are climate change, the globalization of peach market and the changing eating habits of the population. Facing these challenges requires implementation of new strategies allowing a better exploitation of the variability that still exists inside the species and the introduction of new variability using other cultivated or wild relatives. In this work we aim to contribute in the development of such novel approaches. First we studied the genetic basis of the slow melting flesh (SMF) trait, characterized by the longer postharvest life of fruits, with higher firmness values after harvest than regular melting flesh (MF) peaches. SMF is present in some North American peach and nectarine cultivars, one of which ('Big Top'), has become a reference for nectarine production in Spain. We studied two F1 populations using 'Big Top' as female parent, built linkage maps using the 9k peach SNP chip, and measured SMF. Quantitative trait loci (QTL) analysis allowed us to find two consistent QTLs for SMF co-localizing with maturity date QTLs in linkage group four (G4) and G5 that explained each >20% of phenotypic variability. The QTL on G5 was exclusive to 'Big Top', which can be the cause of its specific SMF behavior. In a second topic, we tested a new strategy, marker assisted introgression (MAI), to introduce new variability from exotic sources into cultivated perennial species in a short timeframe, using molecular markers to accelerate the process. As a side result we developed a set of introgression lines (ILs) of almond in the genetic background of peach, an optimal tool for genetic analysis of complex traits. In the final topic of this thesis we aimed to study the recombination process in wide crosses (almond × peach) in comparison with that of intraspecific crosses (peach), using resequence data of a cross between an almond × peach hybrid and its peach parent ('Earlygold'). Understanding which factors control the occurrence of crossovers (COs) is critical to control the introgression process from an exotic donor to elite cultivated materials. We developed a bioinformatics pipeline to detect SNP and indel variants, in silico genotyped each individual, and determined the CO positions using the variants called. We found that the distribution of COs was heterogeneous in the genome, but similar in intra and interspecific meioses, and that a strong reduction of recombination occurred at the interspecific level, which we associated with DNA sequence divergence. We studied the CO regions, found some with high CO frequency (hotspots) and identified DNA motifs associated with these regions. Other recombination events such as noncrossovers (NCOs) were also detected for the hybrid meiosis about five times more frequently than COs. Finally, we associated low recombination in the hybrid with low pollen fertility, suggesting DNA sequence divergence as a possible cause for a gradual process of reproductive isolation in plants. Overall, our results supply new information on the inheritance of key commercial peach traits, tools for the fine analysis of complex characters, a breeding strategy for the enrichment of peach genome with valuable genes from other species, and data on how interspecific recombination proceeds. At the same time, we provide molecular tools to facilitate the translation of this knowledge into new and improved cultivars
Las variedades catalanas de olivo
No full textA Catalunya l’olivera ocupa el primer lloc pel que fa a superfície dels cultius llenyosos, amb una superfície estabilitzada al voltant de 110.000 ha, després del descens dels darrers anys. Les comarques amb major superfície són les Garrigues i el Baix Ebre, seguides del Montsià. La producció d’oli, entre 30.000 i 40.000 tones, segons els anys, s’obté majoritàriament de cinc varietats: l’arbequina, la morruda, la sevillenca, l’empeltre i la farga. La uniformització dels olis s’ha donat en moltes comarques, cosa que ha despertat l’interès per explorar varietats minoritàries i autòctones de diverses contrades, amb la ferma intenció de diferenciar-se d’altres àrees buscant l’estratègia de tipicitat d’un producte de qualitat. Catalunya és rica en biodiversitat, i les més de vuitanta varietats d’olivera identificades per l’IRTA fan possible que l’estratègia de qualitat diferencial tingui èxit. A més de les varietats tradicionalment conreades, hi ha altres varietats molt interessants des del punt de vista qualitatiu i nutricional. L’IRTA ha desenvolupat una tasca cabdal de recuperació, conservació i caracterització d’aquestes varietats. El Banc de Germoplasma de varietats catalanes d’olivera, amb seu a Constantí (Tarragonès), es dedica a la preservació i la caracterització dels recursos genètics catalans. Aquest article fa un repàs de la diversitat que hi ha a Catalunya tant en termes geogràfics com varietals, genètics i agronòmics, així com de les característiques dels olis de les varietats catalanes més representatives.Paraules clau: Olea europaea L., olivera, germoplasma, oli, conservació, variabilitat, caracterització.In Catalonia the olive tree holds first place among woody plants in terms of cultivated area, with a stabilised total of about 110,000 hectares despite the drop in recent years. Garrigues and Baix Ebre are the regions with the most cultivated area of olive trees, followed by Montsià. The yearly Catalan olive oil production of 30-40,000 tons is mostly obtained from five varieties, namely Arbequina, Morruda, Sevillenca, Empeltre and Farga. The standardization of olive oils in many districts has led to an interest in exploring minority and native local varieties in several areas in a clear attempt to mark differences between territories as a strategy for making these areas known for typical high-quality products. Catalonia is rich in biodiversity and more than eighty IRTA-identified olive tree varieties make it possible for the differential quality strategy to succeed. In addition to the traditional varieties which are cultivated, there are other varieties of great interest from the standpoint of quality and nutritional value. IRTA (Institute for Agri-food Research and Technology) has carried out a mayor task of recovery, conservation and characterization of these local varieties. The Germplasm Bank of Catalan Olive Varieties located in Constantí (Tarragonès region) attends to the preservation and characterization of Catalan genetic resources. This paper makes a review of the existing variability in Catalonia in both geographic and varietal, genetic and agronomic terms, and of the characteristics of the olive oils produced from the most representative Catalan varieties.Keywords: Olea europaea L., olive tree, germplasm, olive oil, preservation, variability, characterization.En Cataluña el olivo ocupa el primer lugar en cuanto a superficie entre los cultivos leñosos, con una superficie estabilizada alrededor de las 110.000 ha a pesar del descenso en los últimos años. Las comarcas con mayor superficie son las Garrigues y el Baix Ebre, seguidas por el Montsià. La producción de aceite, entre las 30.000 y 40.000 toneladas, según los años, se obtiene principalmente de cinco variedades: la arbequina, la morruda, la sevillenca, la empeltre y la farga. La uniformización de los aceites se da en muchas comarcas, lo que ha despertado el interés en explorar variedades minoritarias y autóctonas en diversas zonas, en un claro intento de diferenciación entre territorios para buscar la estrategia de tipicidad de un producto de calidad. Cataluña es rica en biodiversidad, y las más de ochenta variedades de olivo identificadas por el Institut de Recerca i Tecnologia Alimentàries (IRTA) hacen posible que la estrategia de calidad diferencial tenga éxito. Además de las variedades tradicionalmente cultivadas, existen otras muy interesantes desde el punto de vista cualitativo y nutricional. El IRTA ha desarrollado una tarea capital de recuperación, conservación y caracterización de estas variedades. En el Banco de Germoplasma de variedades catalanas de olivo, ubicado en Constantí (Tarragonès) se desarrolla la labor de preservación y caracterización de los recursos genéticos catalanes. En este artículo se lleva a cabo una revisión de la diversidad existente en Cataluña tanto a nivel geográfico como varietal, genético y agronómico, así como de las características de los aceites de las variedades catalanas más representativas.Palabras clave: Olea europaea L., olivo, germoplasma, aceite, conservación, variabilidad, caracterización
Mutations at specific atp6 codons which cause human mitochondrial diseases also lead to male sterility in a plant
No full textAbstractDefects in the human mitochondrial genetic system result in some diseases. These disorders are the result of rearrangements or point mutations in mitochondrial genes. In higher plants mutations and rearrangements in the mitochondrial DNA are believed to cause cytoplasmic male sterility (CMS), a mitochondrially inherited inability to produce viable pollen. In sorghum, formation of CMS is strongly correlated with anther-specific loss of mitochondrial atp6 RNA editing. Here we show that this loss of atp6 RNA editing mimics point mutations at codons that cause severe disorders in humans. We conclude that (i) loss of RNA editing in sorghum anthers probably causes CMS, (ii) similarities exist in the onset of mitochondrial dysfunction in plant and human tissues, and (iii) the evolutionary appearance of RNA editing provided a mechanism to compensate for otherwise lethal point mutations
Genomic characterization of putative allergen genes in peach/almond and their synteny with apple
No full textAbstract Background Fruits from several species of the Rosaceae family are reported to cause allergic reactions in certain populations. The allergens identified belong to mainly four protein families: pathogenesis related 10 proteins, thaumatin-like proteins, lipid transfer proteins and profilins. These families of putative allergen genes in apple (Mal d 1 to 4) have been mapped on linkage maps and subsequent genetic study on allelic diversity and hypoallergenic traits has been carried out recently. In peach (Prunus persica), these allergen gene families are denoted as Pru p 1 to 4 and for almond (Prunus dulcis)Pru du 1 to 4. Genetic analysis using current molecular tools may be helpful to establish the cause of allergenicity differences observed among different peach cultivars. This study was to characterize putative peach allergen genes for their genomic sequences and linkage map positions, and to compare them with previously characterized homologous genes in apple (Malus domestica). Results Eight Pru p/du 1 genes were identified, four of which were new. All the Pru p/du 1 genes were mapped in a single bin on the top of linkage group 1 (G1). Five Pru p/du 2 genes were mapped on four different linkage groups, two very similar Pru p/du 2.01 genes (A and B) were on G3, Pru p/du 2.02 on G7,Pru p/du 2.03 on G8 and Pru p/du 2.04 on G1. There were differences in the intron and exon structure in these Pru p/du 2 genes and in their amino acid composition. Three Pru p/du 3 genes (3.01–3.03) containing an intron and a mini exon of 10 nt were mapped in a cluster on G6. Two Pru p/du 4 genes (Pru p/du 4.01 and 4.02) were located on G1 and G7, respectively. The Pru p/du 1 cluster on G1 aligned to the Mal d 1 clusters on LG16; Pru p/du 2.01A and B on G3 to Mal d 2.01A and B on LG9; the Pru p/du 3 cluster on G6 to Mal d 3.01 on LG12; Pru p/du 4.01 on G1 to Mal d 4.03 on LG2; and Pru p/du 4.02 on G7 to Mal d 4.02 on LG2. Conclusion A total of 18 putative peach/almond allergen genes have been mapped on five linkage groups. Their positions confirm the high macro-synteny between peach/almond and apple. The insight gained will help to identify key genes causing differences in allergenicity among different cultivars of peach and other Prunus species.</p
Mapatge de gens candidats implicats en la qualitat del fruit al presseguer
No full text[cat] En els darrers anys, la important reconversió varietal ha permès una millor qualitat, més adaptada tan a les exigències de la producció com de la distribució i del consumidor. La primera generació de milloradors van posar tot el seu èmfasi en millorar les característiques comercials de la fruita com el color, la fermesa i el sabor. Tanmateix el mercat actual exigeix altres atributs de tipus organolèptic i nutricional, addicionals als anteriors. Entendre la base genètica que controla cadascun dels caràcters determinarà la nostra capacitat per obtenir uns fruits més atractius i sans per al consumidor. A la població 'Texas' × 'Earlygold' (T×E) s'han mapat 206 gens candidats (GCs) relacionats amb l'expressió dels caràcters de qualitat de la fruita (creixement i maduració del fruit, textura, color, contingut de sucres i àcids orgànics i aroma) i 18 gens al·lergògens de presseguer i/o ametller responsables de l'aparició de reaccions al·lèrgiques. La comparació entre la posició dels GCs mapats i la dels QTLs detectats ha permès trobar algunes co-localitzacions. Addicionalment, l'anàlisi comparativa entre la seqüència dels marcadors mapats a Prunus amb el mapa de la maduixa diploide i la seqüència completa de la pomera mostra elements comuns. La presència de blocs sintènics facilitarà la transferència del coneixement genètic entre les tres espècies i, a la vegada, permetrà proposar un hipotètic genoma ancestral per la família Rosaceae.||RESUMEN En los últimos años, la importante reconversión varietal ha permitido una mejor calidad, más adaptada tanto a las exigencias de la producción como de la distribución y del consumidor. La primera generación de mejoradores puso todo su énfasis en mejorar las características comerciales de la fruta como el color, la firmeza y el sabor. Sin embargo el mercado actual exige otros atributos de tipo organoléptico y nutricional, adicionales a los anteriores. Entender la base genética que controla cada uno de los caracteres determinará nuestra capacidad para obtener unos frutos más atractivos y sanos para el consumidor. En la población 'Texas' × 'Earlygold' (T×E) se han mapeado 206 genes candidatos (GCs) relacionados con la expresión de los caracteres de calidad de la fruta (crecimiento y maduración del fruto, textura, color, contenido de azúcares y ácidos orgánicos y aroma) y 18 genes alérgenos de melocotonero y/o almendro responsables de la aparición de reacciones alérgicas. La comparación entre la posición de los GCs mapeados y la de los QTLs detectados ha permitido encontrar algunas co-localizaciones. Adicionalmente, el análisis comparativo entre la secuencia de los marcadores mapeados a Prunus con el mapa de la fresa diploide y la secuencia completa del manzano muestra elementos comunes. La presencia de bloques sinténicos facilitará la transferencia del conocimiento genético entre las tres especies y, a la vez, permitirá proponer un hipotético genoma ancestral para la familia Rosaceae.[eng] Fruit quality is a very important trait in breeding programs of rosaceous crops. In addition to attributes such as appearance, flavour, scent and texture, breeders focus more and more on crucial aspects like nutritional quality and the absence or significant reductions of allergenic compounds for fruit health and safety. Understanding the genetic basis that controls each character determines our ability to obtain more attractive and healthy fruit to consumers. In the present study 206 candidate genes (CGs) associated with the expression of the characteristics of fruit quality (growth and fruit ripening, texture, colour, sugar content and organic acids and aroma) and 18 genes peach and / or almond allergens responsible for allergic reactions have been mapped in the Prunus reference map. The comparison between the position of the CGs and the QTLs previously detected allow us to find some co-localizations. Additionally, the comparative analysis between the sequences of molecular markers that are anchored into the Prunus and Fragaria reference maps and the Malus genome sequence shows common features. The presence of syntenic blocks facilitates the transference of genetic information between the three species and, in turn, would propose a hypothetical ancestral genome for Rosaceae family.[spa] En los últimos años, la importante reconversión varietal ha permitido una mejor calidad, más adaptada tanto a las exigencias de la producción como de la distribución y del consumidor. La primera generación de mejoradores puso todo su énfasis en mejorar las características comerciales de la fruta como el color, la firmeza y el sabor. Sin embargo el mercado actual exige otros atributos de tipo organoléptico y nutricional, adicionales a los anteriores. Entender la base genética que controla cada uno de los caracteres determinará nuestra capacidad para obtener unos frutos más atractivos y sanos para el consumidor. En la población 'Texas' × 'Earlygold' (T×E) se han mapeado 206 genes candidatos (GCs) relacionados con la expresión de los caracteres de calidad de la fruta (crecimiento y maduración del fruto, textura, color, contenido de azúcares y ácidos orgánicos y aroma) y 18 genes alérgenos de melocotonero y/o almendro responsables de la aparición de reacciones alérgicas. La comparación entre la posición de los GCs mapeados y la de los QTLs detectados ha permitido encontrar algunas co-localizaciones. Adicionalmente, el análisis comparativo entre la secuencia de los marcadores mapeados a Prunus con el mapa de la fresa diploide y la secuencia completa del manzano muestra elementos comunes. La presencia de bloques sinténicos facilitará la transferencia del conocimiento genético entre las tres especies y, a la vez, permitirá proponer un hipotético genoma ancestral para la familia Rosaceae
A first insight into peach [Prunus persica (L.) Batsch] SNP variability
No full textThree factors may have reduced the diversity at both individual gene and whole genome levels in cultivated peach: its self-compatible mating system, the narrow genetic basis of most commercial cultivars, and the recent strong selection towards agronomically interesting traits. Previous diversity analyses with markers such as simple sequence repeats (SSRs) have revealed low levels of genetic variability. Here, we sequenced 23 genome-wide distributed DNA fragments in 47 occidental peach varieties, also observing reduced variability levels. On average, there was one single nucleotide polymorphism (SNP) every 598 bp and one indel every 4,189 bp. As expected, variability was higher in non-coding than in coding regions (one SNP every 390 non-coding bp versus one in 1,850 bp in coding DNA). In general, SNPs were observed at relatively high frequency, mean minor allele frequency = 0.225, meaning that a large proportion of the SNPs discovered by sequencing similar germplasm will be useful for other purposes, such as association mapping. The average heterozygosity of the varieties was 0.28, with a low correlation between SSR and SNP heterozygosity. The whole sequence of two candidate genes, a pectate lyase 1 candidate for fruit firmness (CGPAA2668) and a sucrose synthase 1 candidate for sugar content (CGPPB6189), in the 47 varieties revealed that they both may have suffered a process of balancing selection.This research was funded in part by Projects AGL2009-07305/AGR and by the Consolider-Ingenio 2010 Program (CSD2007-00036), both from the Spanish Ministry of Science and Innovation, and by the ISAFRUIT Integrated Project. The ISAFRUIT Project was funded by the European Commission under Thematic Priority 5—Food Quality and Safety of the 6th Framework Programme of RTD (Contract No. FP6-FOOD-CT-2006-016279).Peer reviewe
- …
