Nos últimos anos é crescente o número de estudos que preocupam-se em compreender como as mudanças climáticas podem interferir no equilíbrio dos ecossistemas globais. Dentre as linhas de pesquisa destacam-se as avaliações de toxicidade química termo-dependente (TQTD) já que uma das principais previsões é o aumento da temperatura global. Esta variável ambiental por si só, pode influenciar processos biológicos essenciais de organismos aquáticos ectotérmicos modificando a sensibilidade frente ao estresse ambiental. No entanto, não se deve subestimar a capacidade dos organismos a lidar com condições ambientais adversas, por isso, estudos atuais estão considerando aspectos de aclimatação e adaptação a cenários desfavoráveis. A partir deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar o efeito da aclimatação na toxicidade química termo-dependente para uma substância de referência (NaCl) e um herbicida (AKB®) que tem como princípio ativo o Glifosato, substância mais utilizada em agroquímicos no país. O organismo-teste utilizado foi o cladócero Ceriodaphnia silvestrii, organismo padronizado para testes ecotoxicológicos e que possui papel chave na cadeia trófica e ciclo de energia do sistema. Os experimentos foram realizados combinando a metodologia de testes padronizados utilizando três temperaturas (20ºC, 25ºC e 30ºC). A aclimatação foi avaliada através da exposição direta e parental a condições diferenciadas de temperatura. O endpoint foi a imobilidade dos organismos, sendo que a toxicidade e os efeitos da aclimatação foram analisados no programa R 3.3.2. Os resultados obtidos demonstraram um efeito significativo da temperatura na toxicidade de NaCl e do herbicida AKB® para Ceriodaphnia silvestrii. A tendência geral observada foi de TQTD positiva, com exceção da temperatura de origem 25ºC nos testes com o herbicida. A aclimatação promoveu diferenças tanto na toxicidade como na distribuição da sensibilidade dos organismos, evidenciando a importância de incorporá-la na avaliação da toxicidade termo-dependente de xenobióticos. / In recent years there has been a growing number of studies that are concerned with understanding how climate change can interfere with the balance of global ecosystems. Among the lines of research are the evaluations of temperature-dependent chemical toxicity (TDCT), since one of the main predictions is the increase in global temperature. This environmental variable alone can influence the essential biological processes of aquatic ectothermic organisms by modifying the sensitivity to environmental stress. However, the ability of organisms to deal with adverse environmental conditions should not be underestimated, so current studies are considering aspects of acclimation and adaptation to unfavorable scenarios. The objective of this study was to evaluate the effect of acclimation on the temperature-dependent chemical toxicity of a reference substance (NaCl) and an herbicide (AKB®) which has as its active ingredient glyphosate, the most used substance in agrochemicals in the country. The organism used was the cladoceran Ceriodaphnia silvestrii, standardized organism for ecotoxicological tests and which has key role in the trophic chain and energy cycle of the system. The experiments were performed by combining the standardized test methodology using three temperatures (20ºC, 25ºC and 30ºC). The acclimation was evaluated through direct and parental exposure to different temperature conditions. The endpoint was the immobility of the organisms, and the toxicity and effects of acclimation were analyzed in software R 3.3.2. The results showed a significant effect of temperature on the toxicity of NaCl and the herbicide AKB® for Ceriodaphnia silvestrii. The overall trend observed was positive TDCT, except for the 25°C source temperature in the tests with the herbicide. The acclimation promoted differences in the toxicity and the distribution of the sensitivity of the organisms, evidencing the importance of incorporating it in the evaluation of the temperature-dependent toxicity of xenobiotics.

Orientador: Luiz Fernando Rolim de Almeida / Resumo: O desenvolvimento das plantas é controlado por vários fatores ambientais dentre os quais a água, cujo papel vital determina o sucesso no estabelecimento vegetal. Embora as intervenções abióticas as quais estão sujeitas ao longo de seu desenvolvimento possam prejudicá-las, os eventos de estresse anteriores podem induzir seu metabolismo contra posteriores, influenciando respostas. Memória de estresse envolve múltiplas modificações em níveis fisiológicos, proteômicos, transcricionais e mecanismos epigenéticos em plantas em resposta às essas mudanças no ambiente. Neste estudo, sugeriu-se a hipótese de que as plantas de sorgo previamente expostas a ciclos de défice hídrico terão melhor desempenho fisiológico do que as que nunca enfrentaram esta condição, quando ambos grupos estão sujeitos à baixa disponibilidade de água. Este trabalho propôs identificar algumas das possíveis contribuições fisiológicas para com o desempenho fotoquímico de indivíduos da espécie Sorghum bicolor (L.) Moench submetidos a dois eventos de défice hídrico, em comparação com indivíduos expostos a apenas um evento, além do grupo controle mantido sob irrigação. As respostas fisiológicas observadas em plantas submetidas a défice hídrico recorrente indicam ajustes fisiológicos distintos das plantas do grupo submetido a esta condição apenas uma vez. Os resultados de relações hídricas, taxas fotossintéticas e conservação do aparato fotoquímico sugerem que experiência de estresse anterior pode desenvolver memória ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of plants is controlled by several environmental factors including water, whose vital role determines success in plant establishment. Notwithstanding the abiotic stresses that are subject throughout their development can harm them, stress events earlier tend to induce metabolism against further tensions in order to improve responses. Stress memory involves multiple changes in physiological, proteomic, transcriptional levels and epigenetic mechanisms in plants in response to these changes in the environment. In this study, the hypothesis was suggested that sorghum plants previously exposed to water deficit cycles will have a better physiological performance than those that never faced this condition, when both groups are subject to low water availability. This work proposed to identify some of the possible physiological contributions to the photochemical performance of individuals of the species Sorghum bicolor (L.) Moench submitted to two water deficit events, in comparison with individuals exposed to only one event, in addition to the control group kept under irrigation. The physiological responses observed in plants submitted to recurrent water deficit indicate physiological adjustments different from plants in the group submitted to this condition only once. The parameters of water relations, photosynthetic rates and conservation of the photochemical apparatus suggest that previous stress experience may develop physiological memory. The data suggest that th... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Com o objetivo de avaliar o comportamento agronômico, fisiológico, bem como as características anatômicas e morfológicas do milho submetido a estresses por água e luz de forma isolada e conjunta, entre os estádios de desenvolvimento V2 – V5, V6 – V9 e V10 – V13, foi realizado o presente experimento, na área experimental do Depatamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP, no município de Piracicaba, Estado de São Paulo, no ano agrícola de 2005/2006. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial 3 x 3 + 1, contendo 10 tratamentos e 3 repetições. As parcelas foram compostas por 4 linhas de milho espaçadas 0,7 m entre si com 5 m de comprimento. As avaliações anatômicas foram compostas por: características organográficas das estruturas do colmo; número de estômatos; espessura da epiderme superior e inferior; diâmetro das bainhas do feixe vascular (µm); distância entre as bainhas do feixe vascular diâmetro dos elementos de vasos (µm); diâmetro dos vasos crivados (µm); distância entre as linhas de células buliformes; tamanho das linhas de células buliformes e espessura do mesofilo (µm). As análises fisiológicas foram compostas pela determinação da taxa de assimilação de dióxido de carbono e respiração de escuro. As análises agronômicas realizadas foram: produtividade; componentes de produção (número de espigas por planta, número de fileiras de grãos por espiga e número de grãos por fileira); potencial produtivo; altura de plantas; diâmetro do colmo; índice de área foliar e número de folhas por planta. Os resultados obtidos permitem concluir que os estresses por água e luz aplicados concomitantemente são os mais prejudiciais para todas as características analisadas, seguido do estresse hídrico isoladamente e do estresse por luz. Ainda, no que se refere às épocas de estresse, foi possível concluir que, para a produtividade de grãos, quanto mais avançado o estádio de desenvolvimento de ocorrência do estresse, maiores são as perdas de produtividade. As outras características agronômicas como altura de plantas, diâmetro do colmo e índice de área foliar foram mais prejudicadas pela ocorrência dos fatores de estresse aplicados entre os estádios V6 e V9. As análises fisiológicas demonstraram que a cultura do milho submetida a estresses por água e luz, apresenta um comprometimento irreversível das suas funções fisiológicas, não conseguindo voltar ao nível metabólico normal apresentado antes da ocorrência dos estresses. Quanto aos caracteres morfológicos externos e internos estudados foi possível observar um acúmulo de lignina nos colmos de milho nos tratamentos relacionados aos estresses hídricos, além do aumento na quantidade de estômatos nas folhas do milho pela ocorrência dos fatores de estresse estudados. As demais características morfológicas avaliadas não foram influenciadas pelos fatores de estresse e épocas de ocorrência de estresses estudados. / With the aim of studying the agronomical and physiological behavior and the anatomical characteristics of the corn referred to the stress for water, light and the two comcomitant, among the stages of development V2 – V5, V6 – V9 and V10 – V13, the present was made at experimental area of ESALQ/USP, in Piracicaba, São Paulo State, during the 2005/2006 season. The experimental design used was randomizide blocks with a factorial scheme 3 x 3 +1 containing 10 treatements and 3 repetitions. The plots were composed by four lines of corn interrupted 0,7 m among themselves with 5 m of length. The anatomical available were composed by characteristics of the structure of thatch; number of stomaches; thickness of superior and inferior epidermis; diameter of the vascular bundle sheath (µm); distance among vascular bundle (µm); vessel diameter (µm); sieve tube diameter; distance among buliforms cells lines; buliforms cells lines size; and thickness of mesophyll (µm). The physiological analyses were composed by determination of the rate assimilation of carbon dioxide and respiration. The agronomical analysis done were: productivity; components of production (number of ears by plant, number of files of grain by ears and number of grains by files); productive potencial; height of the plants; diameter of the thatch; leaf index area and number of leaves by plants. The results obtained allow to conclude the stress by water and light applied together are the most harmful for all the analysed characteristics, followed by the water stress isolatedly of the stress, it was possible to conclude that, to the productivity if the stage of development of the plant is advanced, the lost of productivity are greater. The other agronomical characteristics as the height of the plants, diameter of the thatch, leaf index area and safe keeping were more harmful by the occurrence of the stress factors applied between V6 and V9 stages. The physiological analyses showed that the corn crop suffers an irreversible compromise of its physiological functions. As the anatomical and morphological characteristics studied it was possible to observe an accumulation of lignin in the thatch of corn in the treatments that involved the water stress and increase at the quantity of stomaches in the leaves of the corn by the factors of studied stress and the other anatomical and morphological available characteristics non influenced by the factors of stress and time of the studied occurrence.

O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da suplementação do meio de fermentação com diferentes fontes de nitrogênio e avaliar estratégias de aclimatação da levedura Pichia stipitis ao hidrolisado hemicelulósico de palha de arroz visando melhorar a produção de etanol. Em uma primeira etapa do trabalho foram realizados estudos em meio semissintético para avaliar o efeito das fontes de nitrogênio arginina, ácido glutâmico, uréia e fosfato de amônio sobre a produção de etanol por P. stipitis. Os resultados em meio semissintético demonstraram que o meio composto por ácido glutâmico, fosfato de amônio e extrato de levedura nas concentrações de 3 g/L proporcionou os melhores resultados de conversão (YP/S = 0,36 g/g) e produtividade (QP = 0,71 g/L.h). O estudo de suplementação nutricional do hidrolisado mostrou que o crescimento de P. stipitis foi inibido pela suplementação com ácido glutâmico, e que a presença de extrato de levedura e fosfato de amônio não apresentou qualquer efeito sobre a produção de etanol, sendo o hidrolisado hemicelulósico capaz de suprir a necessidade nutricional da levedura, dispensando a sua suplementação para o uso como meio de fermentação. Na etapa de aclimatação da levedura P. stipitis ao hidrolisado, foram avaliadas cinco estratégias (A, B, C, D e E), baseadas em transferências sucessivas de células para meios com concentrações crescentes de hidrolisado, 45, 60 e 75 % (v/v). Durante a estratégia de aclimatação A foi possível isolar uma colônia (A75-2) capaz de fermentar em hidrolisado contendo 70 g/L de xilose, alcançando valores dos parâmetros YP/S (0,35 g/g) e QP (0,23 g/L.h), 10 e 28 % superiores, respectivamente, aos obtidos pela cepa original. Os resultados das estratégias B e C mostraram que mesmo empregando um maior número de transferências, assim como a utilização de elevadas concentrações celulares, não foram capazes de contribuir com o processo de aclimatação. Na avaliação das estratégias D e E, verificou-se que o emprego de condições de maiores níveis de fornecimento de oxigênio durante as etapas de transferências sucessivas propiciaram condições mais adequadas para que a levedura superasse os efeitos de inibição ocasionados pelos compostos tóxicos presentes no hidrolisado. A estratégia E, realizada sob condição de maior aeração, apresentou os melhores resultados dentre as estratégias de aclimatação avaliadas, sendo obtida uma produção de 27 g/L de etanol após 72 horas. Além disso, esta estratégia foi a única em que a levedura foi capaz de manter os valores de YP/S (0,33 g/g) e QP (0,35 g/L.h) durante todas as transferências, indicando uma maior aclimatação ao hidrolisado. Na fermentação em biorreator, o emprego de inóculo proveniente de cultivo sucessivo de células, quando comparado à fermentação realizada sem cultivo sucessivo, proporcionou um aumento de 7 e 50% sobre os valores de YP/S e QP, respectivamente. Com os resultados do presente trabalho pode-se concluir que estratégias de aclimatação da levedura P. stipitis em hidrolisado não destoxificado são métodos eficazes para a superação de inúmeros problemas relativos às condições de stress fisiológico e inibição do metabolismo microbiano. Porém, a resposta fisiológica da levedura P. stipitis é dependente do número de transferências, concentração celular e oxigenação do meio. / In this work, different acclimatization strategies employing the yeast Pichia stipitis on rice straw hemicellulosic hydrolysate with high xylose concentration were evaluated. Initially, the effects of nitrogen sources supplementation in the semisynthetic and hydrolysate medium on P.stipitis fermentation were studied. The results showed that in semisynthetic medium the addition of glutamic acid, ammonium phosphate and yeast extract at concentrations of 3 g/L provided the best conversion (YP/S = 0.36 g/g) and productivity (QP = 0.71 g/L.h). On the other hand, the hydrolysate supplementation with yeast extract and ammonium phosphate did not show effect on the fermentative parameters, whereas glutamic acid supplementation inhibited completely the cellular growth. These results show that the hemicellulosic hydrolysate can be used as a fermentation medium without any nutritional supplementation. To overcome the effects of inhibition caused by toxic compounds present on rice straw hemicellulosic hydrolysate, five acclimatization strategies (A, B, C, D and E) were performed by sequentially transferring of the cells in hydrolysate containing increasing concentrations (45, 60 and 75% (v/v). During the strategy A was possible isolate a colony (A75-2) with ability to ferment the hydrolysate containing xylose at 70 g/L (YP/S = 0.35 g/g and QP =0.23 g/L.h), which corresponded to increase of 10 and 28%, respectively, as compared to the values obtained by the original strain. Employing a greater number of transfers, as well as the use of high cell concentrations (strategies B and C) was not possible improve to the acclimatization process. Regarding the strategy E, which employed higher levels of oxygen supply during periods of successive transfers, showed the most appropriate for the yeast overcome the effects of inhibition caused by toxic compounds present in the hydrolysate. With this strategy the best results (27 g/L ethanol after 72 hours) among all assessed, were observed. Moreover, this approach was the only in which the yeast was able to keep the values of YP/S (0.33 g/g) and QP (0.35 g/L.h) for all transfers, indicating greater acclimatization to hydrolysate. By using this strategy in bioreactor fermentation, it was obtained an increase of 7 and 50% on the values of YP/S and QP, respectively, in relation the reference fermentation (without successive transfer). It is possible conclude that acclimatization strategies of the yeast P. stipitis in no detoxified hydrolysate are effective methods to overcome numerous problems concerning the physiological stress and inhibition of microbial metabolism. However, the physiological response of yeast is dependent on the transfers number, cell concentration and oxygenation level of the medium.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:30:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tania Eidam.pdf: 1140137 bytes, checksum: 127489c2faa4e63ab7e00cf6c6650302 (MD5) Previous issue date: 2012-11-09 / Along with blackberry and raspberry, strawberry (Fragaria x ananassa) is part of the group of small red fruits, belonging to the family Rosaceae, the strawberry stands out for the nutritional value and economic importance. Recent years have seen a growth in the Brazilian production of strawberries, however, the participation of Brazil in world production is still low.Aiming to increase production and improve the quality of fruits produced alternatives have been sought, such as better adapted cultivars to the production regions and best seedlings.Considering that the plant tissue culture can be a technique for improvements in this production system, the work was developed aiming to assess the conditions of seed germination of strawberry cv. Camiño Real and to establish protocols for regeneration through organogenesis, to the genetic lineages derived from cultivars Camiño Real and Festival.To assess the conditions of germination, it was used fresh seeds and stored for 2 and 12 months. These were submitted to different treatments of break dormancy and the presence or absence of light during germination. Based on the evaluations of germination rate and fresh weight of the plants obtained, it was concluded that the seed storage significantly reduces the viability thereof, for fresh seeds the treatments of scarification with sandpaper commercial and with sulfuric acid and commercial presented the best results.It was also concluded that the strawberry seeds showed positive photoblastic behavior. For regeneration through organogenesis of genetic lineages obtained from seeds it was used leaf and petiole explants conditioned in culture medium supplemented with different concentrations of growth regulators.The variables evaluated were: percentage of explants with calluses, with buds and shoots, number of buds and shoots per explants, percentage of rooted plants, fresh weight of plants and percentage of plant survival after acclimatization. Through these assessments it was possible to conclude that the leaf explants showed better results for the genotypes tested. The growth regulators recommended are TDZ and AIB, at concentrations of 2,0 mg L-1 and 0,1 mg L-1 respectively, for the lineage obtained from cultivating Camiño Real, and 1,5 mg L-1 and 0,1 mg L-1 respectively, for the lineage derived from the cultivar Festival. The results of seed germination and plant regeneration have shown that it is possible to apply the technique of plant tissue culture for strawberry (FragariaxananassaDuch). / Juntamente com a amora e a framboesa, o morango (Fragaria x ananassa) faz parte do grupo dos pequenos frutos vermelhos. Pertencente a família Rosaceae, o morango destaca-se pelo valor nutricional e pela importância econômica. Nos últimos anos tem se observado um crescimento na produção brasileira de morangos, no entanto, a participação do Brasil na produção mundial ainda é reduzida. Visando o aumento da produção e a melhoraria da qualidade dos frutos produzidos têm se buscado alternativas, tais como cultivares melhor adaptadas as regiões de produção e mudas de melhor qualidade. Considerando que a cultura de tecidos vegetais pode ser uma técnica para introdução de melhorias neste sistema de produção, o trabalho foi desenvolvido com os objetivos de avaliar as condições de germinação de sementes de morangueiro cv. Camiño Real e estabelecer os protocolos de regeneração por meio de organogênese, para as linhagens genéticas obtidas a partir das cultivares Camiño Real e Festival. Para avaliação das condições de germinação, foram utilizados aquênios frescos e armazenados por 2 e 12 meses. Estes foram submetidos à diferentes tratamentos para germinação in vitro e fotoperíodo de 16 horas e de 0 horas. A partir das avaliações da porcentagem de germinação e da massa fresca das plântulas obtidas, concluiu-se que o armazenamento dos aquênios reduz significativamente a viabilidade dos mesmos, para aquênios frescos os tratamentos de escarificação com lixa comercial e com ácido sulfúrico foram os que apresentaram melhores resultados. Concluiu-se ainda que as sementes de morango apresentam comportamento fotoblástico positivo. Para a regeneração, por meio de organogênese indireta, das linhagens genéticas obtidas a partir das sementes foram utilizados explantes foliares e peciolares acondicionados em meio de cultura suplementado com diferentes concentrações de reguladores de crescimento. As variáveis avaliadas foram: porcentagem de explantes com calos, com gemas e com brotos, número de gemas e de brotos por explante, porcentagem de plântulas enraizadas, massa fresca das plântulas e porcentagem de sobrevivência das plantas após a aclimatação. Por meio destas avaliações foi possível concluir que os explantes foliares apresentaram melhores resultados para os genótipos testados. Os reguladores de crescimento recomendados foram TDZ e AIB, nas concentrações de 2,0 mg L-1 e 0,1 mg L-1 respectivamente, para a linhagem obtida a partir da cultivar Camiño Real, e 1,5 mg L-1 e 0,1 mg L-1 respectivamente, para a linhagem obtida a partir da cultivar Festival. Os resultados obtidos de germinação de sementes e de regeneração de plantas, mostraram que é possível aplicar a técnica de cultura de tecidos vegetais para o morangueiro (Fragaria x ananassaDuch).

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-02-16T13:41:53Z No. of bitstreams: 1 Maria Luciene Luzia Tavares Albuquerque.pdf: 748109 bytes, checksum: ed6d14d8d94e3639f3bb58a2eb31663a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T13:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Luciene Luzia Tavares Albuquerque.pdf: 748109 bytes, checksum: ed6d14d8d94e3639f3bb58a2eb31663a (MD5) Previous issue date: 2005-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Experiments had been carried in the Laboratory of Shrimp culture of the Fishery Department of the Federal Rural University of Pernambuco (UFRPE), the purpose to acclimatize post larvae of the marine shrimp Litopenaeus vannamei to freshwater, during the period of 2003 at 2004. The experiments had been carried through in three phases, using post larvae with nine and ten days (PL9-10) and post larvae with twenty five and twenty six days (PL25-26) produced by commercial hatcheries. The acclimatization had been developed in aquariums with capacity of 44 liters each where the post larvae had stocked a density 11,3 PL/L, of with an acclimatization average time of of ten days.In first experiment had been tested concentrations lime, associates with the renewal rate daily of water of aquariums. In second experiment had been tested the concentration of lime and diets with two levels of artemia and artificial feed for shrimp. At the third experiment five diets with levels different of artemia, artificial feed for fish and artificial feed for shrimp had been tested. In the end of acclimatization in three experiments, post larvae had removed of the aquarium, counted, measured and weighted to calculate the survival, final weight, weight gain, final length and length gain. At first experiment the renewal rate of 50% daily of water de 50% were more efficient at post larvae parameter growth. In second experiment, diet D1 provided best survival than diet D2 (P < 0.05). While in third experiment, the survival rates were best to make useful artificial feed for fish. As conclusion, the water ofrenewal rate and diets had influenced significantly (P<0,05) on zootechnical data of these specie. / Experimentos foram realizados no Laboratório de Carcinicultura do Departamento de Pesca da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), objetivando aclimatar pós-larvas do camarão marinho Litopenaeus vannamei à água doce, durante o período de 2003 a 2004. Os experimentos foram realizados em três fases, utilizando-se pós-larvas com idade de nove e dez dias (PL9-10) e 25 e 26 dias (PL25-26), provenientes de larviculturas comerciais. A aclimatação foi realizada em aquários com capacidade de 44 litros cada, onde as pós-larvas foram estocadas na densidade de 11,36 pós-larvas/L com um tempo médio de aclimatação de dez dias. No primeiro experimento foram testadas concentrações de cal, associadas com a taxa de renovação diária da água dos aquários. No segundo experimento testaram-se concentrações de cal e dietas com dois níveis de concentração de artêmia e ração comercial para camarão. No terceiro experimento foram testadas cinco dietas com níveis diferentes de artêmia, ração para peixe e ração para camarão. No final da aclimatação de cada experimento, as pós-larvas foram retiradas dos aquários, contadas e realizadas biometrias, para estimar respectivamente a sobrevivência, o peso final, ganho de peso, comprimento final e ganho de comprimento. No primeiro experimento a taxa de 50% de renovação diária da água foi mais eficiente sobre os parâmetros de crescimentos das pós-larvas. No segundo experimento, a dieta D1 proporcionou melhores índices sobrevivência que a dieta D2 (P < 0,05). Enquanto no terceiro experimento, os índices de sobrevivências foram melhores ao utilizar-se a ração de peixe. Pode-se concluir que a taxa de renovação da água e a alimentaçãoinfluenciaram (P < 0,05) nos dados zootécnicos da espécie.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-26Bitstream added on 2014-06-13T20:01:15Z : No. of bitstreams: 1 portes_mt_dr_rcla.pdf: 2079689 bytes, checksum: 765fd4860ab97b37290c8d8d62e1005f (MD5) / As restrições impostas pelo ambiente obrigam as plantas a transitarem entre estados fisiologicamente distintos, podendo tal transição ser representada pelo processo de aclimatação. O aparato fotossintético apresenta alta sensibilidade ao ambiente, mas possui alta capacidade de aclimatação, a qual é necessária dada a sua função essencial no metabolismo vegetal e o seu elevado nível de integração com outras vias metabólicas. A investigação do papel da aclimatação fotossintética na resposta a diversas condições ambientais, em diferentes espécies arbóreas, foi o principal tema de estudo da presente tese. Foram realizados experimentos com espécies arbóreas nativas e cultivadas sob diferentes níveis de controle ambiental, ou seja, no campo, em casa de vegetação e em câmaras de crescimento. Os experimentos com espécies arbóreas nativas envolveram a avaliação da capacidade de aclimatação das espécies de diferentes grupos sucessionais, as quais supostamente apresentam demandas luminosas distintas e diferem em sua habilidade de ajuste e acoplamento ao ambiente. O experimento com a espécie cultivada foi realizado com Eucalyptus globulus, e avaliou o efeito da deficiência hídrica em plantas sob diferentes regimes térmicos. A conjunção dos resultados obtidos nos quatro experimentos realizados permitiu verificar que a aclimatação do aparato fotossintético foi influenciada pelo ambiente de crescimento das plantas e pela estratégia ecológica das espécies, mais conservativa ou mais flexível. Além disso, foi verificado que a estratégia ecológica das espécies não está, necessariamente, relacionada ao seu grupo sucessional, conforme freqüentemente descrito na literatura. Os diversos ajustes no aparato fotossintético, descritos no presente trabalho em diferentes espécies e condições ambientais, demonstraram... / The constraints imposed by the environment compel plants to transit between distinct physiological states, represented by the acclimation process. The photosynthetic apparatus is highly sensitive to the environment, however it presents a high acclimation capacity which is necessary given its essential role in plant metabolism and high level of integration with other pathways. The investigation of the role of photosynthetic acclimation in response of different tree species to diverse environmental conditions was the main subject of the present study. Experiments with tropical tree species and cultivated species were performed under different levels of control of environmental conditions, i.e. in the field, in the greenhouse, and in growth chambers. The experiments with tropical tree species involved the evaluation of the acclimation capacity of species belonging to different ecological groups, supposedly presenting distinct light demands and ability to adjust and couple to the environment. The experiment with cultivated species was carried out with Eucalyptus globulus and photosynthetic acclimation was evaluated under water deficit, in plants under different thermal regimes. The conjunction of the results obtained in the four experiments performed suggests that the acclimation of the photosynthetic apparatus was influenced by the growth environment jointly with the ecological strategy of the species, more conservative or more flexible. Moreover, it was verified that the ecological strategy of the species is not necessarily related with its ecological group as often stated in the literature. The diverse changes in the photosynthetic apparatus described in the present study in different species and environmental conditions, demonstrated the importance and the contribution of the photosynthetic acclimation in the physiological adjustment of a plant to its current environmental condition... (Complete abstract click electronic access below)

Com o objetivo de avaliar o comportamento agronômico, fisiológico, bem como as características anatômicas e morfológicas do milho submetido a estresses por água e luz de forma isolada e conjunta, entre os estádios de desenvolvimento V2 &#150; V5, V6 &#150; V9 e V10 &#150; V13, foi realizado o presente experimento, na área experimental do Depatamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP, no município de Piracicaba, Estado de São Paulo, no ano agrícola de 2005/2006. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial 3 x 3 + 1, contendo 10 tratamentos e 3 repetições. As parcelas foram compostas por 4 linhas de milho espaçadas 0,7 m entre si com 5 m de comprimento. As avaliações anatômicas foram compostas por: características organográficas das estruturas do colmo; número de estômatos; espessura da epiderme superior e inferior; diâmetro das bainhas do feixe vascular (&#181;m); distância entre as bainhas do feixe vascular diâmetro dos elementos de vasos (&#181;m); diâmetro dos vasos crivados (&#181;m); distância entre as linhas de células buliformes; tamanho das linhas de células buliformes e espessura do mesofilo (&#181;m). As análises fisiológicas foram compostas pela determinação da taxa de assimilação de dióxido de carbono e respiração de escuro. As análises agronômicas realizadas foram: produtividade; componentes de produção (número de espigas por planta, número de fileiras de grãos por espiga e número de grãos por fileira); potencial produtivo; altura de plantas; diâmetro do colmo; índice de área foliar e número de folhas por planta. Os resultados obtidos permitem concluir que os estresses por água e luz aplicados concomitantemente são os mais prejudiciais para todas as características analisadas, seguido do estresse hídrico isoladamente e do estresse por luz. Ainda, no que se refere às épocas de estresse, foi possível concluir que, para a produtividade de grãos, quanto mais avançado o estádio de desenvolvimento de ocorrência do estresse, maiores são as perdas de produtividade. As outras características agronômicas como altura de plantas, diâmetro do colmo e índice de área foliar foram mais prejudicadas pela ocorrência dos fatores de estresse aplicados entre os estádios V6 e V9. As análises fisiológicas demonstraram que a cultura do milho submetida a estresses por água e luz, apresenta um comprometimento irreversível das suas funções fisiológicas, não conseguindo voltar ao nível metabólico normal apresentado antes da ocorrência dos estresses. Quanto aos caracteres morfológicos externos e internos estudados foi possível observar um acúmulo de lignina nos colmos de milho nos tratamentos relacionados aos estresses hídricos, além do aumento na quantidade de estômatos nas folhas do milho pela ocorrência dos fatores de estresse estudados. As demais características morfológicas avaliadas não foram influenciadas pelos fatores de estresse e épocas de ocorrência de estresses estudados. / With the aim of studying the agronomical and physiological behavior and the anatomical characteristics of the corn referred to the stress for water, light and the two comcomitant, among the stages of development V2 &#150; V5, V6 &#150; V9 and V10 &#150; V13, the present was made at experimental area of ESALQ/USP, in Piracicaba, São Paulo State, during the 2005/2006 season. The experimental design used was randomizide blocks with a factorial scheme 3 x 3 +1 containing 10 treatements and 3 repetitions. The plots were composed by four lines of corn interrupted 0,7 m among themselves with 5 m of length. The anatomical available were composed by characteristics of the structure of thatch; number of stomaches; thickness of superior and inferior epidermis; diameter of the vascular bundle sheath (&#181;m); distance among vascular bundle (&#181;m); vessel diameter (&#181;m); sieve tube diameter; distance among buliforms cells lines; buliforms cells lines size; and thickness of mesophyll (&#181;m). The physiological analyses were composed by determination of the rate assimilation of carbon dioxide and respiration. The agronomical analysis done were: productivity; components of production (number of ears by plant, number of files of grain by ears and number of grains by files); productive potencial; height of the plants; diameter of the thatch; leaf index area and number of leaves by plants. The results obtained allow to conclude the stress by water and light applied together are the most harmful for all the analysed characteristics, followed by the water stress isolatedly of the stress, it was possible to conclude that, to the productivity if the stage of development of the plant is advanced, the lost of productivity are greater. The other agronomical characteristics as the height of the plants, diameter of the thatch, leaf index area and safe keeping were more harmful by the occurrence of the stress factors applied between V6 and V9 stages. The physiological analyses showed that the corn crop suffers an irreversible compromise of its physiological functions. As the anatomical and morphological characteristics studied it was possible to observe an accumulation of lignin in the thatch of corn in the treatments that involved the water stress and increase at the quantity of stomaches in the leaves of the corn by the factors of studied stress and the other anatomical and morphological available characteristics non influenced by the factors of stress and time of the studied occurrence.

O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da suplementação do meio de fermentação com diferentes fontes de nitrogênio e avaliar estratégias de aclimatação da levedura Pichia stipitis ao hidrolisado hemicelulósico de palha de arroz visando melhorar a produção de etanol. Em uma primeira etapa do trabalho foram realizados estudos em meio semissintético para avaliar o efeito das fontes de nitrogênio arginina, ácido glutâmico, uréia e fosfato de amônio sobre a produção de etanol por P. stipitis. Os resultados em meio semissintético demonstraram que o meio composto por ácido glutâmico, fosfato de amônio e extrato de levedura nas concentrações de 3 g/L proporcionou os melhores resultados de conversão (YP/S = 0,36 g/g) e produtividade (QP = 0,71 g/L.h). O estudo de suplementação nutricional do hidrolisado mostrou que o crescimento de P. stipitis foi inibido pela suplementação com ácido glutâmico, e que a presença de extrato de levedura e fosfato de amônio não apresentou qualquer efeito sobre a produção de etanol, sendo o hidrolisado hemicelulósico capaz de suprir a necessidade nutricional da levedura, dispensando a sua suplementação para o uso como meio de fermentação. Na etapa de aclimatação da levedura P. stipitis ao hidrolisado, foram avaliadas cinco estratégias (A, B, C, D e E), baseadas em transferências sucessivas de células para meios com concentrações crescentes de hidrolisado, 45, 60 e 75 % (v/v). Durante a estratégia de aclimatação A foi possível isolar uma colônia (A75-2) capaz de fermentar em hidrolisado contendo 70 g/L de xilose, alcançando valores dos parâmetros YP/S (0,35 g/g) e QP (0,23 g/L.h), 10 e 28 % superiores, respectivamente, aos obtidos pela cepa original. Os resultados das estratégias B e C mostraram que mesmo empregando um maior número de transferências, assim como a utilização de elevadas concentrações celulares, não foram capazes de contribuir com o processo de aclimatação. Na avaliação das estratégias D e E, verificou-se que o emprego de condições de maiores níveis de fornecimento de oxigênio durante as etapas de transferências sucessivas propiciaram condições mais adequadas para que a levedura superasse os efeitos de inibição ocasionados pelos compostos tóxicos presentes no hidrolisado. A estratégia E, realizada sob condição de maior aeração, apresentou os melhores resultados dentre as estratégias de aclimatação avaliadas, sendo obtida uma produção de 27 g/L de etanol após 72 horas. Além disso, esta estratégia foi a única em que a levedura foi capaz de manter os valores de YP/S (0,33 g/g) e QP (0,35 g/L.h) durante todas as transferências, indicando uma maior aclimatação ao hidrolisado. Na fermentação em biorreator, o emprego de inóculo proveniente de cultivo sucessivo de células, quando comparado à fermentação realizada sem cultivo sucessivo, proporcionou um aumento de 7 e 50% sobre os valores de YP/S e QP, respectivamente. Com os resultados do presente trabalho pode-se concluir que estratégias de aclimatação da levedura P. stipitis em hidrolisado não destoxificado são métodos eficazes para a superação de inúmeros problemas relativos às condições de stress fisiológico e inibição do metabolismo microbiano. Porém, a resposta fisiológica da levedura P. stipitis é dependente do número de transferências, concentração celular e oxigenação do meio. / In this work, different acclimatization strategies employing the yeast Pichia stipitis on rice straw hemicellulosic hydrolysate with high xylose concentration were evaluated. Initially, the effects of nitrogen sources supplementation in the semisynthetic and hydrolysate medium on P.stipitis fermentation were studied. The results showed that in semisynthetic medium the addition of glutamic acid, ammonium phosphate and yeast extract at concentrations of 3 g/L provided the best conversion (YP/S = 0.36 g/g) and productivity (QP = 0.71 g/L.h). On the other hand, the hydrolysate supplementation with yeast extract and ammonium phosphate did not show effect on the fermentative parameters, whereas glutamic acid supplementation inhibited completely the cellular growth. These results show that the hemicellulosic hydrolysate can be used as a fermentation medium without any nutritional supplementation. To overcome the effects of inhibition caused by toxic compounds present on rice straw hemicellulosic hydrolysate, five acclimatization strategies (A, B, C, D and E) were performed by sequentially transferring of the cells in hydrolysate containing increasing concentrations (45, 60 and 75% (v/v). During the strategy A was possible isolate a colony (A75-2) with ability to ferment the hydrolysate containing xylose at 70 g/L (YP/S = 0.35 g/g and QP =0.23 g/L.h), which corresponded to increase of 10 and 28%, respectively, as compared to the values obtained by the original strain. Employing a greater number of transfers, as well as the use of high cell concentrations (strategies B and C) was not possible improve to the acclimatization process. Regarding the strategy E, which employed higher levels of oxygen supply during periods of successive transfers, showed the most appropriate for the yeast overcome the effects of inhibition caused by toxic compounds present in the hydrolysate. With this strategy the best results (27 g/L ethanol after 72 hours) among all assessed, were observed. Moreover, this approach was the only in which the yeast was able to keep the values of YP/S (0.33 g/g) and QP (0.35 g/L.h) for all transfers, indicating greater acclimatization to hydrolysate. By using this strategy in bioreactor fermentation, it was obtained an increase of 7 and 50% on the values of YP/S and QP, respectively, in relation the reference fermentation (without successive transfer). It is possible conclude that acclimatization strategies of the yeast P. stipitis in no detoxified hydrolysate are effective methods to overcome numerous problems concerning the physiological stress and inhibition of microbial metabolism. However, the physiological response of yeast is dependent on the transfers number, cell concentration and oxygenation level of the medium.

Orientador: Giuseppina Pace Pereira Lima / Banca: Eny Iochevet Segal Floh / Banca: João Domingos Rodrigues / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estabelecer o protocolo de desinfestação de estacas e sernentes e germinação de Pothomorphe umbeilata (L) e adaptar o protocolo de micropropagação de Pothomorphe umbeilata (L), incluindo a produção de calos e organogênese, além de comparar o teor de carotenóides entre calos e plântulas. O experimento foi conduzido no Laboratório de Biotecnologia Vegetal do Departamento de Química e Bioquímica, do Instituto de Biociências da UNESP - Botucatu, SP e o material vegetal (sementes e estacas) foi obtido no município de Adrianópolis-PR. Semente germinadas de P. umbeilata foram inoculadas em diferentes concentrações de BAP (0,5 mg.L’; 1,0 mgL’; 1,5 mg.L) e NAA (0,4 mg.L 0,6 mg.L’; 0,6 mg.L’) respectivamente, visando estimular a produção de calos e dosar o carotenóides. Após 60 dias do cultivo, os calos contendo algumas brotações, foram transferidos para meio de diferenciação das plântulas (GA3 0,1 mg.L’, BAP 0,5 mgL’) por um período de 40 dias, para logo serem transferidos para meio de diferenciação de plântulas. Calos (coletados aos 60 dias) e plântulas (coletadas aos 140 dias) foram congelados em nitrogênio líquido e mantidos em freezer a 80°C para posteriores análises de carotenóides. O melhor tratamento para a produção de calos e formação de gemas foi NAA 0.6 mgL’ em combinação com BAP 10 mg.L’. Nas plântulas sem adição de reguladores vegetais foi encontrada uma maior concentração de carotenõides, em comparação aos calos. / Abstract: The present research aimed at establishing a protocol of stalks and seed desinfectation, and seed germination of Pothomorphe umbeilata (L.). A protocol of micropropagation including the induction of callus formation and organogenesis was adapted. Besides, it was compared the carotenoids quantity between Porhomorphe umbeliata calius and plantlets. This experiment was carried out iii Biotechnology Vegetal Laboratory of the Chernistr and Biochemistry Department at the Instituto de Biociências of Universidade Estadual Paulista, Botucatu campus. The vegetal matenal (seed and stalks) was obtained from Adranópolis - PR. Pothomorphe umbeilata germinated seeds were inoculated in different concentrations of BAP (0,5 mg.L-l; 1,0 mg.L.-l; 1,5 mg.L-l) and NAA (0,4 mg.L-l; 0,6 mg.L-1; 0,6 mg.L-l) respectively, in order to stimulate calius induction and increase quantity of earotenoids. Afler 60 days, calius which contained shoots were inoculated in plantlets diferenciation medium GA3 0,1 mg.L4, BAP 0,5 mg.U’) during 40 days and transferred to plantlets growth medium. Plantlets were acclimatized Calius collected after 60 days and plantlets were collected afier 140 days. There were frozen in liquid nitrogen and maintained in freezer 80°C to be used in further carotenoids test. The best treatment for callus production and shoots elongation was NAA 0.6 mg.L’ in association with BAP 1.0 mg.L’. The higher carotenoids coneentration was in plantlets without growth regulators, compared with calius. / Doutor