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L'augmentation du bilan de masse en surface de la calotte polaire Antarctique causée par celle des chutes de neige est la seule contribution négative à l'élévation du niveau de mer attendue dans le courant du 21ème siècle dans le cadre du réchauffement climatique causé par les activités humaines. La régionalisation dynamique de projections climatiques issues de modèles couplés océans-atmosphère est la méthode la plus couramment utilisée pour estimer les variations futures du climat Antarctique. Néanmoins, de nombreuses incertitudes subsistent suite à l'application de ces méthodes, en particulier en raison des biais conséquents sur les conditions océaniques de surface et sur la circulation atmosphérique aux hautes latitudes de l’Hémisphère Sud dans les modèles couplés.Dans la première partie de ce travail, différentes méthodes de corrections de biais des conditions océanique de surface ont été évaluées. Les résultats ont permis de retenir une méthode quantile-quantile pour la température de surface de l'océan et une méthode d'analogues pour la concentration en glace de mer. En raison de la forte sensibilité du climat future Antarctique aux variations de couverture de glace de mer dans l'Océan Austral, les conditions océaniques issues de deux modèles couplés, NorESM1-M et MIROC-ESM, présentant des diminutions d’étendues de glace de mer hivernales largement différentes (-14 et -45%) ont été retenues. Les conditions océaniques provenant d'un scénario RCP8.5 de ces deux modèles ont été corrigées afin de forcer le modèle atmosphérique global ARPEGE.Par la suite, ARPEGE a été utilisé dans une configuration grille-étirée, permettant d'atteindre une résolution horizontale de 40 kilomètres sur l'Antarctique. Il a été contraint aux limites par les conditions océaniques de surface observées et celles issues des simulations historiques des modèles NorESM1-M et MIROC-ESM pour la période récente (1981-2010). Pour la fin du 21ème siècle (2071-2100), les forçages océaniques originaux et corrigés issus de ces deux derniers modèles ont été utilisés. L'évaluation pour le présent a permis de mettre en évidence, la capacité du modèle ARPEGE de reproduire le climat et le bilan de masse de surface Antarctique ainsi que la persistance d'erreurs substantielles sur la circulation atmosphérique y compris dans la simulation forcée par les conditions océaniques observées. Pour le climat futur, l'utilisation des forçages océaniques MIROC-ESM corrigés a engendré des augmentations supplémentaires significatives à l'échelle continentale pour les températures hivernales et le bilan de masse annuel.Enfin, ARPEGE a été corrigé en ligne, à l'aide d'une climatologie des termes de rappel du modèle issus d'une simulation guidée par les réanalyses climatologiques. L'application de cette méthode sur la période récente a très largement amélioré la modélisation de la circulation atmosphérique et du climat de surface Antarctique. L'application pour le climat futur suggère des augmentations de températures (+0.7 à +0.9 C) et de précipitations (+6 à +9%) supplémentaires par rapport à celles issues des scénarios réalisés sans correction atmosphérique. Le forçage de modèles climatiques régionaux ou de dynamique glaciaire avec les scénarios ARPEGE corrigés est à explorer au regard des impacts potentiellement importants pour la calotte Antarctique et sa contribution à l'élévation du niveau des mers. / The increase of the Antarctic ice-sheet surface mass balance due to rise in snowfall is the only expected negative contribution to sea-level rise in the course of the 21st century within the context of global warming induced by mankind. Dynamical downscaling of climate projections provided by coupled ocean-atmosphere models is the most commonly used method to assess the future evolution of the Antarctic climate. Nevertheless, large uncertainties remain in the application of this method, particularly because of large biases in coupled models for oceanic surface conditions and atmospheric large-scale circulation at Southern Hemisphere high latitudes.In the first part of this work, different bias-correction methods for oceanic surface conditions have been evaluated. The results have allowed to select a quantile-quantile method for sea surface temperature and an analog method for sea-ice concentration. Because of the strong sensitivity of Antarctic surface climate to the variations of sea-ice extents in the Southern Ocean, oceanic surface conditions provided by two coupled models, NorESM1-M and MIROC-ESM, showing clearly different trends (respectively -14 and -45%) on winter sea-ice extent have been selected. Oceanic surface conditions of the ``business as usual" scenario (RCP8.5) coming from these two models have been corrected in order to force the global atmospheric model ARPEGE.In the following, ARPEGE has been used in a stretched-grid configuration, allowing to reach an horizontal resolution around 40 kilometers on Antarctica. For historical climate (1981-2010), the model was driven by observed oceanic surface conditions as well as by those from MIROC-ESM and NorESM1-M historical simulation. For late 21st century (2071-2100), original and bias corrected oceanic conditions from the latter two model have been used. The evaluation for present climate has evidenced excellent ARPEGE skills for surface climate and surface mass balance as well as large remaining errors on large-scale atmospheric circulation even when using observed oceanic surface conditions. For future climate, the use of bias-corrected MIROC-ESM oceanic forcings has yielded an additionally significant increase in winter temperatures and in annual surface mass balance at the continent-scale.In the end, ARPEGE has been corrected at run-time using a climatology of tendency errors coming from an ARPEGE simulation driven by climate reanalyses. The application of this method for present climate has dramatically improved the modelling of the atmospheric circulation and antarctic surface climate. The application for the future suggests significant additional warming (~ 0.7 to +0.9 C) and increase in precipitation (~ +6 to +9 %) with respect to the scenarios realized without atmospheric bias correction. Driving regional climate models or ice dynamics model with corrected ARPEGE scenarios is to explored in regards of the potentially large-impacts on the Antarctic ice-sheet and its contribution to sea-level rise.

La survie des cellules cancéreuses dépend d’une activité énergétique et biosynthétique accrue et la glutamine participe à de nombreux processus nécessaires à cette adaptation métabolique. Dans les leucémies aiguës myéloïdes (LAM), la croissance et la prolifération sont favorisées par l’activation anormale de plusieurs voies de signalisation, et notamment par la voie mTORC1. Les acides aminés essentiels, et en particulier la leucine, sont indispensables à l’activation de mTORC1. La glutamine est captée par la cellule via le transporteur SLC1A5 et permet ensuite l’entrée de la leucine via le transporteur bidirectionnel SLC7A5. La concentration en glutamine est donc une étape limitante dans l’activation de mTORC1 par la leucine. Nous avons étudié les effets de la privation en glutamine dans les LAM à l’aide de différents outils (milieu sans glutamine, shARN inhibant l’expression du transporteur de la glutamine SLC1A5 et la drogue L-asparaginase, qui a une activité de glutaminase extracellulaire), et observé une inhibition de mTORC1 et de la synthèse protéique. L’inhibition du transporteur SLC1A5 inhibe la pousse tumorale dans un modèle de xénotransplantation. La L-asparaginase inhibe mTORC1 et induit une apoptose de façon proportionnelle à son activité glutaminase et complètement indépendante de la concentration en asparagine. La privation en glutamine induit l’expression de la glutamine synthase et l’autophagie, et ces deux processus peuvent être des mécanismes de résistance intrinsèques ou acquis dans certaines lignées leucémiques. L’apoptose induite par la privation en glutamine n’est cependant pas liée à l’inhibition de mTORC1, puisqu’elle n’est pas diminuée par l’utilisation d’un mutant de mTOR non inhibé par la privation en glutamine. Nous nous sommes donc intéressés à une autre voie dépendante de la glutamine dans de nombreux cancers, la phosphorylation oxydative. L’étape initiale du catabolisme intracellulaire de la glutamine est la conversion de la glutamine en glutamate par des enzymes appelées glutaminases. Différentes isoformes des glutaminases existent qui sont codées chez l’homme par les gènes GLS1 et GLS2. Le glutamate est ensuite transformé en α-cétoglutarate, intermédiaire du cycle TCA. Dans les lignées de LAM, la privation en glutamine inhibe la phosphorylation oxydative mitochondriale. Nous avons observé que la protéine glutaminase C (GAC), une des isoformes de GLS1, est constamment exprimée dans les LAM mais aussi dans les progéniteurs hématopoïétiques CD34+ normaux. L’inhibition d’expression de la GLS1 par des shARN inductibles ou bien par le composé CB-839 réduit la phosphorylation oxydative, conduisant à une inhibition de prolifération et à une induction d’apoptose des cellules leucémiques. L’invalidation génétique de la GLS1 inhibe la formation de tumeur et améliore la survie des souris dans un modèle de xénotransplantation. A l’inverse, le ciblage de la GLS1 n’a pas d’effets cytotoxiques ni cytostatiques sur les progéniteurs hématopoïétiques normaux. Ces effets anti-leucémiques sont inhibés par l’adjonction d’α-cétoglutarate, et ceux induit par le CB-839 sont abrogés lorsqu’est exprimé de façon ectopique un mutant GACK320A hyperactif, attestant du rôle essentiel du maintien d’un cycle TCA actif dans les cellules de LAM. Enfin, nous montrons que l’inhibition de la glutaminolyse active la voie d’apoptose mitochondriale intrinsèque et agit en synergie avec l’inhibition spécifique de BCL-2 par l’ABT-199. Ces résultats démontrent que le ciblage spécifique de la glutaminolyse est une autre façon d’exploiter l’addiction à la glutamine des cellules leucémiques de LAM et que le maintien d’un cycle TCA actif est essentiel à la survie de ces cellules. / Cancer cells survival is dependent on high energetic and biosynthetic activity, and glutamine is involved in many metabolic processes necessary for this adaptation. In acute myeloid leukemia (AML), growth and proliferation are promoted by activation of several signaling pathways, including mTORC1. Essential amino acids, in particular leucine, are required for mTORC1 activation. Glutamine enters into the cell via the SLC1A5 transporter and then allows the input of leucine via the bidirectional SLC7A5 transporter. Therefore, the intracellular glutamine concentration is a limiting step in the activation of mTORC1 by leucine. We studied the effects of glutamine deprivation in AML using different tools (medium without glutamine, shRNA against the SLC1A5 glutamine transporter and the drug L-asparaginase, which has an extracellular glutaminase activity) and observed mTORC1 and protein synthesis inhibition. SLC1A5 transporter knockdown inhibits tumor growth in a xenotransplantation model. L-asparaginase inhibits mTORC1 and induces apoptosis in proportion to its glutaminase activity and independently of asparagine concentration. Glutamine privation induces the expression of glutamine synthase and autophagy, and these two processes are involved in the resistance to glutamine privation in some leukemic cell lines. However, apoptosis induced by glutamine privation is not related to the inhibition of mTORC1, since it is not modified in the presence of a constitutively active mutant of mTOR. We next focused on the oxidative phosphorylation, another glutamine dependent pathway in many cancers. The initial step of the intracellular catabolism of glutamine is the conversion of glutamine to glutamate by enzymes called glutaminases. Different glutaminases isoforms exist that are encoded by the GLS1 and GLS2 genes. Glutamate is then converted to α-ketoglutarate, an essential TCA cycle intermediate. In AML cell lines, we observed that glutamine privation inhibits mitochondrial oxidative phosphorylation. The protein glutaminase C (GAC), an isoform of GLS1, is constantly expressed in AML but also in normal CD34 + hematopoietic progenitors. The knockdown of GLS1 by inducible shRNA or by the CB-839 compound reduced oxidative phosphorylation, leading to proliferation inhibition and apoptosis induction in leukemia cells. Genetic invalidation of GLS1 inhibits tumor formation and improves survival of mice in a xenograft model. Conversely, the targeting of GLS1 has no cytotoxic or cytostatic effects on normal hematopoietic progenitors. These anti-leukemic effects are inhibited by the addition of α-ketoglutarate, and those induced by the CB-839 are suppressed in the presence of an ectopically expressed GACK320A hyperactive mutant, confirming the essential role of maintaining an active TCA cycle in AML cells. Finally, we showed that glutaminolysis inhibition induces the intrinsic mitochondrial pathway of apoptosis and acts synergistically with the specific inhibition of BCL-2 by ABT-199. These results demonstrate that specific targeting of glutaminolysis is another way to exploit glutamine addiction in AML and that an active TCA cycle in essential for AML cell survival.

O desenvolvimento de cepas bacterianas multirresistentes tornou-se uma preocupação global. As plantas medicinais têm sido exploradas como uma fonte potencial terapêutica para o tratamento de várias doenças e para o desenvolvimento de medicamentos mais eficazes contra infecções bacterianas. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antibacteriana do extrato de cascas e folhas de Anacardium humile (St.) Hil, extrato de cascas de Davilla nítida (Vahl.) Kubitski, e extrato de folhas de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. contra bactérias resistentes a múltiplos fármacos isoladas de infecções do pé diabético, e também contra cepas de referência da American Type Culture Collection (ATCC). A atividade antibacteriana foi avaliada pelos métodos de Ágar Disco-Difusão (DD), Microdiluição em Caldo (MC), Ensaio “Checkerboard” e Ensaio “Time-Kill”. O extrato das cascas de Davilla nitida (Vahl.) Kubitski mostrou atividade antibacteriana expressiva contra todos os grupos de bactérias testadas. O método de microdiluição em caldo foi mais sensível que o método disco-difusão para determinar a atividade antibacteriana presente no extrato das cascas. O extrato de cascas inibiu o crescimento de bactérias com altos níveis de resistência aos antibióticos, como Pseudomonas spp. (100,00%), Enterobacter spp. (88,89%), Staphylococcus aureus (54,55%), Streptococcus pneumoniae (75,00%), Staphylococcus saprophyticus (92,86%). A combinação do extrato das cascas com antibióticos resultou em efeito aditivo contra a maioria das cepas testadas. O perfil cinético de tempo de morte do extrato de cascas mostrou propriedades bactericidas tempo-dependentes. Nossos resultados sugerem a presença de compostos bioativos nesta planta que podem ser utilizados para o desenvolvimento de novos agentes antibacterianos. O extrato de folhas de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. mostrou atividade antibacteriana contra Citrobacter spp. (100,00%), Citrobacter youngae (ATCC-29935) (100,00%), Enterobacter spp. (33,33%), Pseumodonas spp. (66,67%), Pseudomonas aeruginosa (ATCC-27853) (100,00%). O extrato de folhas quando associado com antibiótico amoxicilina/ácido clavulânico ou cefoxitina não evidenciou qualquer potencialização da atividade antibacteriana contra as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, sugerindo que extrato e antibióticos possuem mecanismos independentes relacionados à inibição do crescimento bacteriano. Nossos resultados mostraram que o extrato etanólico das folhas de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. teve uma boa atividade antimicrobiana contra algumas bactérias resistentes a múltiplos fármacos. Entretanto, estudos adicionais e mais específicos são recomendados para determinar a eficácia deste extrato no tratamento de infecções bacterianas. O extrato das cascas e folhas de Anacardium humile (St.) Hil, tanto no método Disco-difusão quanto em microdiluição em caldo, inibiu significantemente o crescimento das bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, como também o crescimento das bactérias comumente encontradas em lesões de pés diabéticos. Pelo método “Checkerboard”, a combinação do extrato das cascas (35,00%) e folhas (40,00%) sobre as bactérias Gram-negativas apresentaram efeitos sinérgicos semelhantes, enquanto que para as bactérias Gram-positivas, os extratos das folhas (45,00%) apresentaram um efeito sinérgico mais efetivo do que os extratos das cascas (17,50%). O perfil cinético “Time-Kill” apresentou atividade bactericida com propriedades dose e tempo dependente, sugerindo que os extratos das cascas e folhas podem potencializar os efeitos dos antibióticos, o que sugere que os extratos de Anacardium humile (St.) Hil podem ser usados com uma fonte alternativa de pesquisa para agentes antibacterianos com ação em bactérias Gram-positivas e Gram-negativas resistentes a multidrogas. No entanto, o isolamento dos compostos bioativos e estudos adicionais devem ser realizados para entender os mecanismos de ação bactericida, para definir a real eficácia e os efeitos tóxicos. / Development of multidrug resistant bacterial strains has become a global concern. Medicinal plants have been explored as a source of molecules with therapeutic potential for the treatment of various diseases and to the development of better drug against bacterial infections. Thus, the aim of this study was to evaluate the antibacterial activity of the bark and leaves extracts of Anacardium humile (St.) Hil, bark extract of Davilla nitida (Vahl.) kubitski, of leaf extract of Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. and against multidrug resistant bacteria isolated from diabetic foot infections, and also of reference strains from the American Type Culture Collection (ATCC). Antibacterial activity of the bark extract was evaluated by agar Disk-Diffusion (DD), Broth Dilution (BD), “Checkerboard” and “Time-Kill” methods. The bark extract of Davilla nitida (Vahl.) kubistki showed a significant antibacterial activity against all groups of bacteria tested. Broth dilution was more sensitive for determining the antibacterial activity of the bark extract than the Disk-Difusion method. The bark extract inhibited the growth of bacteria with high-levels of antibiotic-resistance, such as Pseudomonas spp. (100,00%), Enterobacer spp. (88,89%), Staphylococcus aureus (54,55%), Streptococcus pneumoniae (75,00%), Staphylococcus saprophyticus (92,86%). The combination of extract with antibiotics resulted in an additive effect against most of the strains tested. “Time-Kill” kinetics profiles of bark extract showed bactericidal and time-dependent properties. Our results suggest the presence of bioactive compounds in this plant that could be useful for the development of new antibacterial agents. The leaf extract of Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. showed antibacterial activity against Citrobacter spp. (100,00%), Citrobacter youngae (ATCC-29935) (100,00%), Enterobacer spp. (33.33%), Pseumodonas spp. (66.67%), Pseudomonas aeruginosa (ATCC-27853) (100.00%). Extract of leaf associated with amoxicillin/clavulanic acid or cefoxitin antibiotics did not show any potentiation of antibacterial activity against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, suggesting that extract and antibiotics have independent mechanisms related to inhibition of bacterial growth. Our results showed that the ethanolic leaf extract of Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. had a good antimicrobial activity against some multidrug resistant bacteria. However, further and more specific studies, are recommended to determine the efficacy of this extract in the treatment of bacterial infections. Barks and leaves extracts of Anacardium humile (St.) Hil, both in the Disk-Difusion and Broth Dilution methods, inhibited the growth of Gram-positive and Gram-negative bacteria, as well as the growth of bacteria commonly found in diabetic foot lesions. By the “Checkerboard” method, the combination of bark extract (35,00%) and leaves (40,00%) on Gram-negative bacteria had similar synergistic effects, while for Gram-positive bacteria, leaf extracts (45,00%) presented a synergistic effect more effective than the bark extracts (17,50%). The “Time-Kill” kinetic profile showed bactericidal activity with dose and time-dependent properties, suggesting that bark and leaf extracts may potentiate the effects of antibiotics, suggesting that Anacardium humile (St.) Hil extracts can be used with an alternative source of research for antibacterial agents acting on multidrug resistant Gram- positive and Gram- negative bacteria. However, the isolation of bioactive compounds and additional studies should be performed to understand the mechanisms of bactericidal action, to define real efficacy and toxic effects.

La présente recherche se propose de caractériser l'équilibre dynamique à mésoéchelle, c'est-à-dire l'équilibre entre les forçages dynamiques et physiques et ce, pour des phénomènes météorologiques ayant une échelle horizontale de l'ordre de 15 à 150 km. Elle combine des simulations numériques et la théorie de la balance non-linéaire autant dans un contexte de simulations idéalisées que dans celui d'une simulation d'un cas réel. Elle s'inscrit dans un objectif à plus long terme d'améliorer les prévisions à court terme des quantités de précipitations, en développant une méthode permettant de contraindre l'état initial de la dynamique du modèle à un état de balance dynamique dans un contexte où les données de précipitations sont inclues au temps initial. <br>Dans un premier temps, l'étude porte sur l'identification précise de la suite des processus physiques impliqués dans l'ajustement vers un état balancé dans les modèles numériques en lien avec la théorie classique d'ajustement linéaire et ce, autant à petite qu'à grande échelle (phénomènes météorologiques d'un diamètre de 15 à 1500 km). Les analyses démontrent que, lorsque la taille du réchauffement est à petite échelle : (a) la latitude (force de Coriolis) n'a qu'une influence très limitée sur les mécanismes et sur l'état balancé ; (b) le temps d'ajustement vers l'état balancé est très réduit par rapport aux simulations à plus grande échelle ; (c) la stabilité statique de l'atmosphère a une influence significative sur le temps d'ajustement ainsi que sur l'état balancé lui-même ; (d) ces résultats sont en accord avec la théorie classique d'ajustement linéaire ; (e) il est possible d'utiliser l'équation de balance non-linéaire en combinaison avec une équation complète décrivant le mouvement vertical pour déterminer le vent divergent balancé à petite échelle. <br>Dans un deuxième temps, la méthodologie est appliquée à un cas réel tel que simulé par le modèle Global Environnemental Multi-Échelle (GEM) en mode aire limitée à une résolution horizontale de 2.5 km. Ce cas réel est caractérisé par de la convection profonde d'été en absence de baroclinicité et de dynamique en altitude significatives. Parmi les conclusions dégagées de l'analyse, il a été montré que : (a) le type de balance à cette échelle est principalement relié à la divergence horizontale ; (b) l'information apportée par les vents divergents dans la prévision à court terme du mouvement vertical (et donc de la précipitation) est très importante ; (c) il est possible de calculer les vents divergents balancés, à cette échelle, en utilisant une équation du mouvement vertical complète en combinaison avec l'équation de balance non-linéaire et en utilisant les tendances de température, causées par la convection, directement issues du modèle numérique ; (d) en imposant que les vents divergents soient balancés au temps initial, les prévisions de précipitations (évaluées par l'intermédiaire du mouvement vertical) sont remarquablement similaires par rapport à une simulation de contrôle. <br>En conclusion, le travail réalisé a permis principalement de développer une méthodologie appropriée pour caractériser l'état balancé dans les modèles numériques de prévision à méso-échelle pour des phénomènes météorologiques ayant un diamètre aussi petit que de l'ordre de 15 km, et utiliser des relations de balance dynamique dans les modèles numériques à une résolution horizontale de 2.5 km. Les contributions les plus importantes sont : (a) l'identification précise de la suite des processus physiques impliqués dans l'ajustement vers un état balancé dans les modèles numériques en lien avec la théorie classique d'ajustement linéaire ; (b) la caractérisation de l'état balancé à mésoéchelle dans des simulation numériques idéalisées ; (c) la caractérisation de l'état balancé à méso-échelle dans un contexte de simulation réaliste d'un cas de convection profonde d'été ; (d) l'importance de l'information apportée par les vents divergents pour les prévisions de précipitations à méso-échelle ; (e) la démonstration qu'il est possible d'utiliser les tendances de température issues de la convection dans le modèle en combinaison avec l'équation de balance non-linéaire et une équation complète décrivant le mouvement vertical, afin de déterminer des vents divergents balancés ayant une bonne précision. Ainsi, le présent projet est innovateur pour l'utilisation des relations impliquant une balance non-linéaire à petite échelle, ainsi que pour l'utilisation des tendances de température issues directement de la convection du modèle dans des équations représentant un type de balance dynamique à cette échelle. <br>Les limites de la recherche portent principalement à la fois sur certains aspects des simulations idéalisées, de la méthode d'évaluation des vents divergents balancés et sur le type de situation réelle présentée ici. Des études complémentaires permettraient d'approfondir quelques-unes des limites identifiées.

University of Macau / Faculty of Social Sciences and Humanities / Department of Portuguese

Sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) is a root crop well established throughout the world's tropical and sub-tropical regions. Despite sweepotato's importance, it has been under-researched relative to many other major crops. The main objective of this thesis is to contribute to a fuller understanding of the genetic and physiological factors underlying the production of sweetpotato storage roots for human consumption. The sweetpotato genome is diverse and subject to high levels of natural somatic mutation. Applying the AFLP (amplified fragment length polymorphism) technique allowed a direct comparison of inter and intra-cultivar DNA (deoxyribonucleic acid) base sequence variation. Analysis of the variation indicated that although sweetpotatoes are clonally propagated, clones show a lack of genetic fidelity to their source. Further, the level of genetic variation within the cultivar 'Owairaka Red' indicated the continuing emergence of distinct new strains. Plant field establishment represents the interaction of both propagation and growth phases of storage root production. A range of establishment techniques were investigated in a field trial under commercial conditions. Sprouts cut from seed roots and held for six days rather than immediate planting improved establishment as measured by growth, at little expense. Plug raised plants also improved establishment, while potentially reducing the degree of intra-cultivar genetic variation. Plant carbohydrate partitioning in three cultivars, 'Beauregard', 'Beniazuma' and 'Owairaka Red' was examined by field trial over the period of storage root growth. While cultivars differed in the proportions of dry matter partitioned to leaf, stem and root organs, the cultivar specific ratios of leaf to stem dry weight were relatively stable over time. Total storage root dry weight increased with time for all cultivars, but the distribution of storage root grades by size was cultivar specific. Within the storage roots % dry weight increased over time in all cultivars, but total sugar concentration only increased for 'Beauregard' and 'Beniazuma'. Finally, a storage root disorder called 'brown centre' curtails the temperate growing season so was investigated using low temperature storage and a field trial with various nutrition regimes. The disorder was found to be associated with susceptible germplasm, high soil nitrogen and harvest time.

Thesis (M. Hous. M.)--University of Hong Kong, 1999. / Includes bibliographical references (leaves 72-75).

Thesis (M.Hous.M.)--University of Hong Kong, 1999. / Includes bibliographical references (leaves 72-75) Also available in print.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Industrial process have been historically an important factor of environmental degradation. The disposal of industrial wastes, mainly containing toxic metals, in water sources represents a problem of great concern not only in relation to biota in receiving environment but also to humans. In this work, the adsorptive capacity of the crushed seeds of Moringa oleifera Lam. was evaluated in order to quest alternative materials for removal and preconcentration of silver ions. The first chapter describes the results of removal of Ag(I) ions in contaminated aqueous systems utilizing moringa seeds. Preliminary tests were carried out using the seeds of moringa as: non-shelled, shelled seeds and husks were tested for their adsorption potential for ions Ag(I). The results showed greater efficiency for non-shelled seeds. The parameters evaluated were: particle size, pH and agitation time, concentration and volume of solution, adsorbent mass. Silver was quantified before and after treatment, by Flame Atomic Absorption Spectrometry. The optimum conditions were: particle size &#8804; 500 &#956;m, pH = 6.5, agitation time = 20 minutes, adsorbente mass = 2.0 g, concentration of Ag(I) = 25 mg L-1 and volume = 100 mL. In these conditions, the removal of ions Ag(I) was 98%. The proposed methodology was applied to the treatment of the following samples: residue of experimental classes of Analytical Chemistry and analysis of chemical oxygen demand, generated at the university, and waste photographic material from local industries. The values obtained for the removal of Ag(I) were 92%, 82% and 91% respectively, using the non-shelled seeds of moringa as adsorbent. Also, it was studied the possible interference of other metals in proposed method, namely Cd(II), Co(II), Cu(II) e Pb(II). The value of the maximum adsorptive capacity for ions Ag(I) was 25.56 mg g-1 obtained through of the adsorption isotherm. Characterization techniques, including infrared spectrometry, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy were used to assess physical and chemical proprieties of nonshelled seeds of moringa. The second chapter was presented a method for preconcentration of v ions using flow system and non-shelled seeds of Moringa oleifera Lam. as adsorbent material. The preconcentration system was coupled to FAAS. The following experimental conditions carried out: for 4 minutes leachate solution of Ag(I) 0.01 mg L-1, about of ground seeds of moringa packaged in a mini-column flow of. The elution was performed with of HNO3 0.5 mol L-1. The concentration factor was 35, resulting in detection limit of 0.22 &#956;gL-1 e quantification limit of 0.73 &#956;gL-1. Accuracy of the method was cheked by using certified reference material for water APS-1071 (Alpha Resources 3090 Johnson RD, Stevensville, USA). The proposed method has advantages such as low cost of sorbent, high efficiency and minimization of chemical sludge. The moringa is an alternative material for chemical remediation and is economically and environmentally friendly. / Processos industriais tem sido historicamente um importante fator de degradação ambiental. A disposição inadequada de resíduos industriais contendo metais tóxicos em fontes de águas representa um grande problema, que concerne não somente à biota, mas também para humanos. Neste trabalho, foi avaliada a capacidade adsortiva das sementes trituradas de Moringa oleifera Lam. como um material alternativo para remoção e pré-concentração de íons Ag(I) em águas. No primeiro capítulo foi avaliada a capacidade das sementes de moringa para remoção de íons Ag(I) em sistemas aquosos contaminados por este íon metálico. Antes da otimização dos parâmetros foram realizados testes preliminares com a moringa envolvendo a casca da semente, polpa da semente e a semente integral para avaliar a parte da semente que apresentava maior capacidade de remoção, e como espécie analítica de interesse, utilizou-se íons Ag(I). Os resultados mostram maior eficiência usando as sementes integrais. Os parâmetros de otimização avaliados para o adsorvente nos ensaios de remoção foram: granulometria, pH e tempo de agitação, volume de solução, concentração e massa do adsorvente. A quantificação do teor de prata, antes e após o tratamento, foi realizada por Espectrometria de Absorção Atômica por Chama (FAAS). As condições otimizadas foram: Granulometria &#8804; 500 &#956;m; pH = 6,5; Tempo de Agitação = 20 minutos; Massa = 2,0 g; concentração de Ag(I) = 25 mg L-1 e volume = 100 mL. Observou-se uma remoção de íons Ag(I) de 98% quando se utiliza a Moringa oleifera Lam. como adsorvente. A metodologia proposta foi aplicada para o tratamento das seguintes amostras: resíduo de aulas práticas de Química Analítica e de análise de DQO, gerados nesta Instituição de Ensino; de material fotorrevelador e resíduo de material gráfico, ambos obtidos em indústrias locais. Os valores obtidos para a remoção de Ag(I) foram de 92%, 82% e 91% respectivamente, utilizando as sementes trituradas de moringa como adsorvente, sendo que para o resíduo do material gráfico não foi detectado a presença do metal de interesse. Foi estudada a possível interferência de outros metais nesta análise, a saber: Cd(II), Co(II), Cu(II) e Pb(II). O valor da capacidade máxima adsortiva (CMA) de íons Ag(I) pelo adsorvente 25,56 mg g-1 de semente de moringa seca, foi obtido com a construção da isoterma de adsorção, determinando-se graficamente a quantidade máxima (mg) do adsorvato que pode ser adsorvido numa dada massa de adsorvente (g). Técnicas de caracterização incluindo espectrometria por infravermelho, difração de raios-X, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura foram utilizadas na avaliação físico-química das sementes trituradas de moringa. No segundo capítulo foi apresentado um método de pré-concentração de íons Ag(I) utilizando análise em fluxo com o emprego de sementes trituradas de Moringa oleifera Lam., como material adsorvente. O sistema de pré-concentração acoplado ao FAAS foi executado com o referido adsorvente percolando durante 4 minutos solução de Ag(I) 0,01 mg L-1, na mini-coluna recheada com 35 mg de sementes trituradas de moringa a uma vazão de 5,5 mL min-1. A eluição foi realizada com 100 &#956;L de HNO3 0,5 mol L-1. Foi obtido um fator de préconcentração igual a 35; limite de detecção (LD) igual a 0,22 mg L-1 e limite de quantificação (LQ) igual a 0,73 mg L-1. A exatidão do método foi atestada com o uso de padrão certificado para águas APS-1071 (Alpha Resources 3090 Johnson RD, Stevensville, USA). Diante dos resultados obtidos, conclui-se que o material apresentou alta capacidade de remoção para íons Ag(I). O método desenvolvido mostrou-se satisfatório para a pré-concentração e determinação de íons prata em águas dada a sua simplicidade, eficiência, baixo custo e pouca influência dos contaminantes estudados. Avalia-se que a utilização da Moringa oleifera Lam. como material alternativo para a pré-concentração de prata é viável. / Doutor em Química