Os óleos essenciais de três espécies de Schinus foram avaliados quanto à sua atividade fitotóxica na planta alvo Arabidopsis thaliana. Para esse fim, utilizou-se a abordagem convencional, que avalia o efeito dos aleloquímicos sobre a germinação e o crescimento de plântulas, mas também buscaram-se novas técnicas para compreender o modo de ação dos voláteis, a saber o efeito sobre o enraizamento adventício e a análise da expressão de genes por PCR em tempo real. Adicionalmente, foi realizada a caracterização química dos óleos essenciais por cromatografia gasosa bidimensional, demonstrando que o óleo de S. lentiscifolius é principalmente constituído por sesquiterpenos, enquanto que os de S. molle e S. terebinthifolius apresentam maior quantidade de monoterpenos. Os três óleos essenciais afetaram a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação, o crescimento da raiz primária e o crescimento da parte aérea de A. thaliana, mas não apresentaram efeito sobre a expressão dos genes ANP1 e CDKB1;1. Os voláteis também afetaram o processo de enraizamento adventício da planta alvo de uma maneira dose-dependente, afetando o tempo médio de enraizamento e o crescimento da maior raiz adventícia, mas não afetou a porcentagem de enraizamento nem o número de raízes por microestaca. A adição de uma auxina não reverteu os efeitos fitotóxicos induzidos pelos voláteis, mas a adição de uma citocina contribuiu na recuperação do atraso do processo de enraizamento quando os óleos essenciais de S. lentiscifolius e S. molle foram utilizados. Além disso, o Trolox®, um potente antioxidante, contribuiu na recuperação parcial dos efeitos inibitórios causados pelos óleos essenciais, indicando que eles induzem estresse oxidativo. Adicionalmente, foi realizada a detecção histoquímica de peróxido de hidrogênio nas microestacas expostas aos óleos essenciais. Os resultados demonstram que os efeitos fitotóxicos dos voláteis ocorrem por diversos mecanismos, incluindo estresse oxidativo e efeito sobre fitormônios. Esse estudo demonstrou que, devido às diversas técnicas que podem ser aplicadas, A. thaliana é uma espécie útil para ser utilizada em experimentos que avaliem o potencial alelopático de produtos naturais. / The essential oils of three Schinus species were evaluated for phytotoxic activity using Arabidopsis thaliana as target species. It was used the conventional approach, evaluating allelochemical effects on seed germination and seedling growth. Additionally, it was also employed new techniques in allelopathic potential area to understand the modes of action of volatiles, as the phytotoxic effects on adventitious rooting and the analysis of expression of genes by RT-qPCR. Furthermore, chemical characterization of essential oils using two-dimensional gas chromatography was carried out. S. lentiscifolius essential oil is mainly composed by sesquiterpenes, whereas S. molle and S. terebinthifolius presented high amounts of monoterpenes. Essential oils affected the germination rate (%), speed of accumulated germination, primary root length and shoot length of A. thaliana. However, the expression of the genes ANP1 and CDKB1; 1 was not affected. Volatiles also interfere on A. thaliana adventitious rooting in a dosedependent manner. Inhibitory effects were observed on mean rooting time and root length. Rooting percentage and number of roots per microcuttings were not affected by volatiles. Addition of an auxin not reversed phytotoxic effects induced by volatiles, but the addition of a cytokinin contributed to A. thaiana recover from the effects on mean rooting time caused by S. lentiscifolius and S. molle essential oils. Furthermore, Trolox®, a potent antioxidant, contributes to the partial recovery of the inhibitory effects caused by essential oils, indicating that volatiles induce oxidative stress. Histochemical detection of hydrogen peroxide after essential oil exposure was also carried out. Results demonstrated that the phytotoxic activity of volatiles may occur by several mechanisms, including oxidative stress and effects on phytohormones. This study also demonstrated A. thaliana is a useful species to be used in allelopathic potential evaluations due to the different techniques that can be applied.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-06-25T15:48:04Z No. of bitstreams: 1 2013_JulianeLanerToledo.pdf: 2609389 bytes, checksum: d5b19dc989390a2ba9b048c1b3ae0dd9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-07-01T20:31:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JulianeLanerToledo.pdf: 2609389 bytes, checksum: d5b19dc989390a2ba9b048c1b3ae0dd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-01T20:31:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JulianeLanerToledo.pdf: 2609389 bytes, checksum: d5b19dc989390a2ba9b048c1b3ae0dd9 (MD5) / Alguns genes estão sempre expressos nas células, como é o caso dos genes constitutivos, outros estão sujeitos à regulação e são ativados somente quando a célula requisita seus produtos. A introdução de genes em plantas ou células vegetais permite a alteração dos níveis de expressão de genes envolvidos nas rotas metabólicas que se deseja estudar. Além disso, as alterações nos níveis de expressão gênica permitem estudar funcionalidade de genes, bem como obter um maior entendimento das vias biossintéticas em seus aspectos regulatórios. Assim, o presente trabalho teve como objetivo superexpressar e estudar a associação dos genes da geranil geranil difosfato sintase (GGPS), responsável pela síntese do precursor de terpenóides, com compostos alelopáticos em Arabidopsis thaliana L. Os terpenóides constituem umas das classes mais diversificadas de metabólitos secundários e desempenham funções na planta como reguladores do crescimento e desenvolvimento vegetal, além de estarem associados em interações da planta com o ambiente. Adicionalmente, os terpenos também têm sido encontrados em compostos alelopáticos. Em arabidopsis, o gene GGPS possui múltiplas cópias, entre elas, GGR, GGPS2 e GGPS6. Neste estudo, os vetores foram adquiridos através de um banco de genes de A. thaliana. Esses plasmídeos foram transferidos para Agrobacterium tumefaciens, e subsequentemente os genes da GGPS introduzidos em arabidopsis. Plantas de arabidopsis transgênicas foram selecionadas em meio MS com gentamicina. Foi possível selecionar plantas transgênicas apenas do gene GGR, cuja confirmação nessas plantas foi feita através de uma qPCR com primers específicos. Os efeitos da superexpressão do gene GGR no crescimento e desenvolvimento de plântulas de gergelim (Sesamum indicum L.), utilizada como planta alvo, foram analisados através de bioensaios com extrato aquoso de plantas de arabidopsis transgênicos e selvagens. Os resultados mostraram que o extrato de A. thaliana selvagem inibiu significativamente o crescimento de plântulas de gergelim. Além disso, os testes também mostraram que as plantas contendo o transgene GGR apresentaram efeito fitotóxico aproximadamente duas vezes maior que aquelas não transformadas. As análises de PCR em tempo foram utilizadas para comparar o número de cópias do gene GGR entre o DNA plasmidial e plantas transgênicas. Adicionalmente, o fato das plantas transgênicas terem apresentado toxicidade mais elevada do que aquelas não transformadas, foi possível estabelecer uma associação direta entre a síntese de terpenos e os compostos alelopáticos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Some genes are expressed at all times; others are subject to regulation and activated only when the cells require their products. The introduction of genes into plants or plant cells allows the modification of expression levels of genes involved in metabolic pathways that have been targeted to be studied. In addition, changes in gene expression levels allow to investigate gene functionality, as well as to obtain a better understanding of regulatory aspects of biosynthetic routes. Thus, this work aimed to overexpress and study the association between geranyl geranyl diphosphate synthase genes (GGPS), which are responsible for the synthesis of terpenoid precursors, and allelopathic compounds in Arabidopsis thaliana L. Terpenoids are one of the most diverse classes of secondary metabolites in plants and perform several roles such as growth regulators, as well as have been associated with plant/environment interactions. Moreover, terpenes have also been found as components of allelopathic compounds. In arabidopsis, GGPS gene has multiple copies: among which are GGR, GGPS2 and GGPS6. For this study, the vectors containing each of these genes were acquired from an arabidopsis gene bank. These genes were transferred to Agrobacterium tumefaciens and subsequently introduced in arabidopsis plants. Transgenic arabidopsis plants were selected in MS medium with gentamicin. The only transgenic arabidopsis plants selected contained the GGR gene, whose presence was confirmed by a qPCR with specific primers. The effects of GGR overexpression on the growth and development of sesame seedlings (Sesamum indicum L.) were analyzed through bioassays with aqueous leaf extracts of arabidopsis transgenic plants in comparison with WT plants. The results showed that wild type (WT) arabidopsis inhibited the growth of sesame seedlings. Moreover, plants with GGR transgene showed twice the inhibition observed with WT. Real-time PCR analysis compared the number of GGR copies in plasmidial DNA with transformed plants. Moreover, as arabidopsis plants containing GGR transgene showed higher phytotoxicity than those non-transformed, a direct association between terpene syntheses and allelopathic compounds has been established.

Os óleos essenciais de três espécies de Schinus foram avaliados quanto à sua atividade fitotóxica na planta alvo Arabidopsis thaliana. Para esse fim, utilizou-se a abordagem convencional, que avalia o efeito dos aleloquímicos sobre a germinação e o crescimento de plântulas, mas também buscaram-se novas técnicas para compreender o modo de ação dos voláteis, a saber o efeito sobre o enraizamento adventício e a análise da expressão de genes por PCR em tempo real. Adicionalmente, foi realizada a caracterização química dos óleos essenciais por cromatografia gasosa bidimensional, demonstrando que o óleo de S. lentiscifolius é principalmente constituído por sesquiterpenos, enquanto que os de S. molle e S. terebinthifolius apresentam maior quantidade de monoterpenos. Os três óleos essenciais afetaram a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação, o crescimento da raiz primária e o crescimento da parte aérea de A. thaliana, mas não apresentaram efeito sobre a expressão dos genes ANP1 e CDKB1;1. Os voláteis também afetaram o processo de enraizamento adventício da planta alvo de uma maneira dose-dependente, afetando o tempo médio de enraizamento e o crescimento da maior raiz adventícia, mas não afetou a porcentagem de enraizamento nem o número de raízes por microestaca. A adição de uma auxina não reverteu os efeitos fitotóxicos induzidos pelos voláteis, mas a adição de uma citocina contribuiu na recuperação do atraso do processo de enraizamento quando os óleos essenciais de S. lentiscifolius e S. molle foram utilizados. Além disso, o Trolox®, um potente antioxidante, contribuiu na recuperação parcial dos efeitos inibitórios causados pelos óleos essenciais, indicando que eles induzem estresse oxidativo. Adicionalmente, foi realizada a detecção histoquímica de peróxido de hidrogênio nas microestacas expostas aos óleos essenciais. Os resultados demonstram que os efeitos fitotóxicos dos voláteis ocorrem por diversos mecanismos, incluindo estresse oxidativo e efeito sobre fitormônios. Esse estudo demonstrou que, devido às diversas técnicas que podem ser aplicadas, A. thaliana é uma espécie útil para ser utilizada em experimentos que avaliem o potencial alelopático de produtos naturais. / The essential oils of three Schinus species were evaluated for phytotoxic activity using Arabidopsis thaliana as target species. It was used the conventional approach, evaluating allelochemical effects on seed germination and seedling growth. Additionally, it was also employed new techniques in allelopathic potential area to understand the modes of action of volatiles, as the phytotoxic effects on adventitious rooting and the analysis of expression of genes by RT-qPCR. Furthermore, chemical characterization of essential oils using two-dimensional gas chromatography was carried out. S. lentiscifolius essential oil is mainly composed by sesquiterpenes, whereas S. molle and S. terebinthifolius presented high amounts of monoterpenes. Essential oils affected the germination rate (%), speed of accumulated germination, primary root length and shoot length of A. thaliana. However, the expression of the genes ANP1 and CDKB1; 1 was not affected. Volatiles also interfere on A. thaliana adventitious rooting in a dosedependent manner. Inhibitory effects were observed on mean rooting time and root length. Rooting percentage and number of roots per microcuttings were not affected by volatiles. Addition of an auxin not reversed phytotoxic effects induced by volatiles, but the addition of a cytokinin contributed to A. thaiana recover from the effects on mean rooting time caused by S. lentiscifolius and S. molle essential oils. Furthermore, Trolox®, a potent antioxidant, contributes to the partial recovery of the inhibitory effects caused by essential oils, indicating that volatiles induce oxidative stress. Histochemical detection of hydrogen peroxide after essential oil exposure was also carried out. Results demonstrated that the phytotoxic activity of volatiles may occur by several mechanisms, including oxidative stress and effects on phytohormones. This study also demonstrated A. thaliana is a useful species to be used in allelopathic potential evaluations due to the different techniques that can be applied.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4546_1.pdf: 2187814 bytes, checksum: dcee2af32859e0ad3e71f0fffdde0979 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os liquens produzem substancias com atividade biológica, que podem ser lixiviadas ao solo e exercer ação alelopática sobre a microbiota. Objetivando estudar a influência do talo liquênico de Cladonia salzmannii sobre a atividade microbiana e sobre os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) foram realizados dois experimentos. No 1º experimento avaliou-se o efeito do líquen na atividade microbiana em área de cerrado de Alhandra, estado da Paraíba. No 2º experimento foi avaliado o efeito do talo liquênico na associação micorrízica e no desenvolvimento de plântulas de Genipa americana. No campo, embora o solo sob o tapete liquênico apresentasse menor biomassa microbiana, evolução de CO2 e hidrólise do diacetato de fluoresceina (FDA), e maior colonização micorrízica e esporulação de FMA em relação ao solo com ausência de liquens, não houve diferença estatística entre os tratamentos, fato que pode ser atribuído ao ácido barbático em baixas concentrações no solo. Para o experimento em casa de vegetação, o delineamento experimental foi do tipo inteiramente casualizado, com 4 tratamentos (controle, líquen, líquen+FMA e FMA) em 5 repetições. Após 4 meses as plantas foram avaliadas quanto a altura, diâmetro do caule, biomassa seca e fresca da parte aérea e radicular, densidade de esporos de FMA e colonização micorrízica, avaliou-se também a quantidade de ácido barbático no solo. Não houve diferença entre os tratamentos para altura e diâmetro do caule. As plântulas com líquen+FMA possuíam maior biomassa seca e fresca, tanto da parte aérea quanto radicular. Embora o ácido barbático tenha sido encontrado em baixas concentrações no solo, os tratamentos com liquens apresentavam maior concentração desse ácido do que os com líquen+micorriza

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-06-07T13:08:23Z No. of bitstreams: 1 Cihelio Alves Amorim.pdf: 2462272 bytes, checksum: 6d861bdc38c3c251b261d899103ef30a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-07T13:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cihelio Alves Amorim.pdf: 2462272 bytes, checksum: 6d861bdc38c3c251b261d899103ef30a (MD5) Previous issue date: 2017-08-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Aquatic macrophytes are important for the maintenance of clear alternative states of aquatic environments, because they can release allelopathic substances capable of inhibiting the growth of planktonic algae. On the other hand, in turbid environments, resulting from cyanobacterial blooms, the presence of cyanotoxins can negatively affect the macrophytes, causing oxidative stress and reducing their growth. In order to elucidate the mutual allelopathic relationships between bloom-forming cyanobacteria and submerged macrophytes, we tested two hypotheses through laboratory studies: (1) the release of allelochemicals by Egeria densa reduces the growth rates of toxic and non-toxic strains of Microcystis; and (2) toxic strains of Microcystis inhibit the growth and biomass of E. densa, and cause oxidative stress on these plants. Based on this, two articles were written: (1) Why do aquatic macrophytes inhibit cyanobacteria? Allelopathic effects of Egeria densa Planch. on toxic and non-toxic strains of Microcystis; and (2) Can submerged macrophytes inhibit toxic and non-toxic strains of cyanobacteria equally? Allelopathic effects of Egeria densa Planch. on Microcystis spp. In the first article, we verified the influence of the coexistence of E. densa and the application of extracts of this plant (with dissolved allelochemicals) on the biomass and growth rates of toxic strain of M. aeruginosa (MC+) and non-toxic strain of M. panniformis (MC-). In the second, we evaluated the physiological and growth responses of E. densa cultivated with the MC+ and MC- strains, verifying the lipid peroxidation, hydrogen peroxide production, changes in photosynthetic pigment content and activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX). The MC+ strain was significantly inhibited when cultivated with E. densa, while MC- exhibited a contrary response, with stimulating growth. When cultivated under the influence of E. densa extract, MC+ and MC- strains were inhibited, but more significantly in MC-. The macrophyte presented a small increment in the total phenolic compounds production when in coexistence with the cyanobacteria, mainly with the toxic strain. The growth and biomass of E. densa were inhibited when in co-culture with the MC+ strain, showing few changes when cultivated with the MC- strain. In addition, the MC+ strain inhibited the emergence of shoots and roots in plants. Both strains showed a reduction in total chlorophyll levels, chlorophyll a and b, as well as an increase in the total carotenoids content. The plants cultivated with MC+ strain presented high lipid peroxidation rates and enzymatic activity, especially for the APX. Our results support the hypothesis that there are mutual allelopathic interactions between Microcystis and E. densa. However, E. densa needs a stimulant to release the allelochemicals, such as the stress caused by microcystins. The tested plant has enzymatic defense mechanisms that allow them to coexist with microcystins during short-time exposure (about eight days), however, prolonged exposure (five weeks) to toxic strains of Microcystis causes a reduction in plant growth. / As macrófitas aquáticas são importantes para a manutenção dos estados alternativos claros dos ambientes aquáticos, pois podem liberar substâncias alelopáticas capazes de inibir o crescimento das algas planctônicas. Por outro lado, em ambientes túrbidos, resultantes das florações de cianobactérias, a presença de cianotoxinas pode afetar negativamente as macrófitas, causando estresse oxidativo e reduzindo o seu crescimento. Com o objetivo de elucidar as relações alelopáticas mútuas entre cianobactérias formadoras de florações e macrófitas submersas, nós testamos duas hipóteses através de estudos laboratoriais: (1) a liberação de aleloquímicos por Egeria densa reduz as taxas de crescimento de cepas tóxicas e não tóxicas de Microcystis; e (2) cepas tóxicas de Microcystis inibem o crescimento e biomassa de E. densa, além de ocasionar estresse oxidativo a essas plantas. Com base nisso, foram elaborados dois artigos: (1) Macrófitas submersas podem inibir cepas tóxicas e não tóxicas de cianobactérias igualmente? Efeitos alelopáticos de Egeria densa Planch. sobre Microcystis spp.; e (2) Respostas biométricas e fisiológicas de Egeria densa Planch. cultivada com cepas tóxica e não tóxica de Microcystis. No primeiro artigo, verificamos a influência da coexistência de E. densa e a aplicação de extratos desta planta (com os aleloquímicos dissolvidos) sobre a biomassa e taxas de crescimento de cepas tóxica de M. aeruginosa (MC+) e não tóxica de M. panniformis (MC-). No segundo, avaliamos as respostas fisiológicas e de crescimento de E. densa cultivadas com as cepas MC+ e MC-, verificando-se peroxidação lipídica, produção de peróxido de hidrogênio, alteração no conteúdo de pigmentos fotossintéticos e atividade das enzimas antioxidativas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APX). A cepa MC+ foi significativamente inibida quando cultivada com E. densa, enquanto que MC- exibiu uma resposta contrária, havendo estímulo do crescimento. Ao serem cultivadas sob influência do extrato de E. densa, as cepas MC+ e MC- foram inibidas, porém mais significativamente em MC-. A macrófita apresentou um pequeno incremento na produção de compostos fenólicos totais quando em coexistência com as cianobactérias, principalmente com a cepa tóxica. O crescimento e biomassa de E. densa foram inibidos quando em cultivo com a cepa MC+, com poucas alterações quando cultivadas com MC-. Além disso, a cepa MC+ inibiu a emergência de brotos e raízes nas plantas. Ambas as cepas mostraram uma redução nos teores de clorofilas totais, clorofila a e b, bem como um incremento dos carotenóides totais. As plantas cultivadas com MC+ apresentaram altas taxas de peroxidação lipídica e atividade enzimática, especialmente da APX. Nossos resultados suportam a hipótese de que existem interações alelopáticas mútuas entre Microcystis e E. densa. No entanto, E. densa necessita de um estímulo para liberar os aleloquímicos, como por exemplo o estresse ocasionado pelas microcistinas. A planta testada possui mecanismos de defesa enzimáticos que lhes permite coexistir com as microcistinas a curto prazo (cerca de oito dias), entretanto, a exposição prolongada (cinco semanas) às cepas tóxicas de Microcystis causa uma redução no crescimento da planta.

A variação sazonal na produção de compostos secundários em Tithonia diversifolia (Hemsl) Gray foi investigada desde a primavera de 2002 até o inverno de 2003. Coletas bimensais foram realizadas com posterior extração e fracionamento do material vegetal (folhas e flores). As amostras foram monitoradas por CCD e analisadas quanto a atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella choterasuis e Pseudomonas aeruginosa, pelo método de microplaca. Os perfis cromatográficos foral distintos para as diferentes épocas do ano, sendo evidenciada a presença de um grupo de substâncias em maior quantidade no mês de Abril de 2003 (outono), período de pré-florada desta espécie. Os extratos foram ativos para apenas dois microrganismos dentre os quatro testados. Algumas frações apresentaram CIM (concentração inibitória mínima) significativa (<1mg/mL). / The seasonal variation upon production of active compounds in Tithonia diversifolia (Hemsl) Gray was investigated from spring of 2002 until winter of 2003. Leaf samples were collected every three months for posterior extraction and analysis . The samples were monitored by Thin Layer Chromatography (TLC) and analyzed for anti-microbial activities on Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella choterasuis and Pseudomonas aeruginosa, using micro-plate method. The TLC results showed a clear accumulation of active compounds during April . The extracts were active for only two microorganisms of a total of four studied.

Periodically humanity is challenged to discovering new ways to progress, since conventional technologies fatally lose their function at the frontier of a new age. In agriculture the new challenger is get more productivity in less area, with less environment and social impact. The necessity of discovering new efficient and socially acceptable biocide molecules is the main goal in the modern and sustainable agriculture. Aiming to screen plant species as source of secondary metabolic with allelopathic effects and potentially useful, bioassays of allelopathy were performed, during the period from November 2002 to April 2004, at Universidade Federal de Santa Maria, RS, Brazil. Extracts from 56 species were tested at laboratory (fotofase14, 25 ± 0,5°C) on seeds and seedlings of Lactuca sativa, Bidens pilosa and Triticum aestivum.and from 21 were applied on Spodoptera frugiperda and Ascia monuste orseis (natural fotofase, 25 ± 1°C, UR 65 ± 10%). Also aiming to develop efficient methodology, this work was organized by phases. In the six basic bioassays (screening) extracts of 56 species (dose 1/3, p/v) were tested on seeds and seedlings of L. sativa. The more promising extracts, with more drastic allelopathic effects (negative and positive) passed to new phase, where doses of extracts were applied on seeds and seedlings of L. sativa, B. pilosa and T. aestivum. On this way, extract of Cymbopogum citratus, that shows drastic inhibitory effects, resulted in nine bioassays of doses. Similarly, doses of extract of Achyrocline satureioides, that shows positives effects, were tested in 11 experiments. In Four basic bioassays, extracts of 21 species were tested for S. frugiperda. The more promising extracts composed specific experiments with S. frugiperda and A. monuste orseis. The extracts were applied on larvae of S. frugiperda and included on artificial diets. On A. monuste orseis the extracts were applied on larvae and leaves of Brassica oleracea. Therefore, three set of bioassays were carried out: Rollinia silvatica was tried in four and three assays to S.frugiperda and A. monuste orseis, respectively. Melia azedarach, other promising source of insecticide, was tested on S. frugiperda in three experiments. The experimental design adopted was the randomized complete block, and the methodology used shows to be efficient to select promising species as source of bioactive agents. The advanced experiments permitted to study bioactivity by curves (equations) doseresponses and resulted on valuable information to go forward on procedures to identify molecules of biocide and stimulatory agents. C. citrates showed to be a powerful biocide, with herbicidal characteristics, including demonstrating occurrence of hormetic effects. R. silvatica, through their extracts, demonstrated to be source of powerfull insecticides, including agents with neurotoxic action. M. azedarach, by extracts of leaves, showed to be an efficient insecticide by ingestion. On the other side, extract of A. satureioides, presented inhibitory, stimulatory and protective action on growing and development of reagent material. Finally, the results obtained with a relatively small number of vegetal species allow to conclude there is a practically inexhaustible potential in plants on research of new molecules for the central goal: a more sustainable agriculture. / De tempos em tempos a humanidade se depara com novos desafios, diante do esgotamento do potencial científico e tecnológico, no limiar de um novo patamar de desenvolvimento. Na agricultura o novo desafio é produzir mais em áreas cada vez menores, com o mínimo de impacto ambiental e social. A necessidade de substituir os produtos químicos utilizados na agricultura, seja pela ineficiência cada vez maior no controle de pragas, seja pela busca por novas moléculas que atendam às necessidade atuais, impõe à ciência imensos esforços na construção de um novo paradigma ecológico. Visando prospectar espécies vegetais promissoras, como fontes de metabólitos secundários, testou-se, na Universidade Federal de Santa Maria (Santa Maria, RS) diversos extratos de espécies nativas e exóticas da Região Sul do Brasil, em ensaios de alelopatia, em laboratório (fotofase 14, 25 ± 0,5°C) com sementes e plântulas de Lactuca sativa (alface), Bidens pilosa (picão-preto) e Triticum aestivum (trigo-comum), e bioensaios com lagartas (fotofase natural, 25 ± 1°C, UR 65 ± 10%) de Spodoptera frugiperda (lagarta-do-cartucho-domilho) e Ascia monuste orseis (lagarta-da-couve). Objetivando também desenvolver metodologia eficiente, o trabalho foi elaborado em diversas etapas. Os bioensaios básicos de alelopatia ou preliminares, onde participaram 56 espécies em seis experimentos, constaram na aplicação de extratos em dose única (1/3, p/v) em sementes e plântulas de L. sativa, visando selecionar extratos aparentemente mais promissores, ou seja, os de mais alto grau alelopático, seja inibindo, seja estimulando o crescimento e desenvolvimento. Dentre os extratos que causaram efeitos negativos mais drásticos, o da espécie Cymbopogum citratus (capimcidró) proporcionou, através de seu extrato aquoso, nove ensaios de dose-resposta, utilizando-se, como material reagente, sementes e plântulas de L. sativa, B. pilosa e T. aestivum. Por outro lado, dentre as espécies, cujos extratos apresentaram efeitos alelopáticos positivos, a espécie Achyrocline satureioides (marcela) destacou-se das demais, determinando a composição de dez bioensaios de dose resposta com L. sativa, B. pilosa e T. aestivum e um experimento com L. sativa, sob hidroponia. Extratos vegetais supostamente mais promissores como inseticidas compuseram os experimentos de laboratório com lagartas de S. frugiperda, criadas artificialmente, e com lagartas de A. monustge orseis, oriundas do campo. Os testes com S. frugiperda se constituíram em experimentos básicos ou preliminares, totalizando 4 bioensaios, onde foram avaliados extratos de 21 espécies, aplicados sobre os insetos e em mistura com a dieta artificial. Em fase mais avançada, ensaios de doseresposta de extratos de Rollinia silvatica (ariticum) foram conduzidos contra S. frugiperda e A. monuste orseis. Extratos (óleo essencial e extrato aquoso) de R. silvatica foram avaliados em S. frugiperda, através de quatro bioensaios e em A. monuste orseis por três experimentos de laboratório e testes preliminares de campo. O efeito de extratos de Melia azedarach (cinamomo),incorporados às dietas de S. frugiperda, foi avaliado em três experimentos. Os biotestes foram conduzidos em blocos ao acaso e os resultados permitiram concluir que a metodologia utilizada foi altamente eficiente na prospecção de espécies vegetais promissoras como fontes de agentes bioativos e os experimentos mais avançados permitiram avaliar a bioatividade, através de curvas de dose-resposta, resultando na obtenção de informações decisivas para seguir nos processos de identificação de moléculas biocidas e bioestimulantes. C. citratus mostrou ser um poderoso biocida, com características herbicidas, inclusive mostrando efeitos horméticos com doses sub letais. R. silvatica, através de seus extratos, demonstrou conter compostos inseticidas potentes, inclusive agentes com ação neurotóxica. M. azedarach, pelos extratos aquosos de suas folhas, mostrou ser um potente inseticida de ação por ingestão. Por outro lado, A. satureioides, através dos experimentos conduzidos, apresentou características que permitem concluir que seu extrato contém um ou mais produtos com ação inibidora, estimulante e protetora do crescimento e desenvolvimento. Enfim, os resultados obtidos com um número relativamente pequeno de espécies vegetais sugerem a existência de um potencial praticamente inesgotável nas espécies vegetais, na identificação e síntese de novas moléculas, tendo como meta uma agricultura mais sustentável.

Orientador: Ana Maria Rodrigues Cassiolato / Banca: Marco Eustaquio de Sa / Banca: Martha Regina Lucizano Garcia / Resumo: A competição entre as plantas é uma concorrência constante entre as espécies que vivem em comunidades, porém a capacidade de certas espécies interferirem na germinação de sementes e desenvolvimento de plantas por meio dos efeitos alelopáticos provenientes de substâncias que liberam na atmosfera ou, quase sempre, no solo, ainda é pouco compreendida no meio agronômico. Muitas destas espécies vegetais podem influenciar a vegetação de um local, sucessão de plantas, indução de dormência, preservação e germinação de sementes, atividade microbiana, produtividade de culturas, entre outros fatores. Visando melhor entender possíveis interferências de restos vegetais nos cultivos subseqüentes, este trabalho tem como objetivo avaliar os possíveis efeitos alelopáticos de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown) e soja (Glycine max L.), como cobertura vegetal, sobre a emergência, micorrização, atividade microbiana e crescimento de milho (Zea mays L.), soja (G. max L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.). Os experimentos foram conduzidos nas dependências da fazenda experimental da UNESP/Campus de Ilha Solteira. Foram avaliadas a emergência de plântulas e sua taxa de crescimento, população final da cultura, ocorrência, identificação e quantificação de plantas daninhas nas áreas, produção de grãos, colonização micorrízica e número de esporos, carbono de CO2 liberado. Os compostos alelopáticos liberados na decomposição das coberturas de milheto, sorgo e soja, interferirem positivamente na COL micorrízica em milho e negativamente em feijão e soja. As coberturas vegetais testadas liberam aleloquímicos que desestabilizam o meio, proporcionado um aumento na esporulação micorrízica nas culturas testadas. Os agentes aleloquímicos liberados pelas coberturas vegetais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The competition between plants species that lives in the same community is constant. However some species can interfere in the seed germination and plant development through allelophatic effects that occurs because plants release substances in atmosphere or in the soil. This capacity that certain species have is not well understood in the agricultural area. Many of those species can influence the local vegetation, ensuing plantations, dormancy, preservation and seed germination of seeds, microbial activity, cultures productivity and other factors. To a better understanding of possible interferences of vegetable rests in ensuing croop, this work aims to evaluate possible allelophatic effects of sorghum (Sorghum bicolor L. Moench), millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown) and soy (Glycine max L.) when used as vegetable covers under mycorrhization, microbial activity and the growth of bean (Phaseolus vulgaris L.). The experiments were carried out in the experimental farm of UNESP/Campus de Ilha Solteira and could evaluate the seedling emergence and its growth rate, final population of croop; occurrence, identification and quantification of weed plants in the area, seed production, mycorrhizal colonization, spore number and carbon of CO2 released. In the decomposition of the covers millet, sorghum and soy some allelophatic compounds were released and interfered positively in the mycorrhizal harvest of corn but interfered negatively for bean and soy. The vegetable covers that were tested released allelochemics that destabilized the environment providing an increase of mycorrhizal fungi in tested cultures. The allelochemic agents released by the vegetable covers interfered negatively in the carbon of CO2 released. When used as a dead cover sorghum interferes negatively... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O objetivo do presente trabalho foi avaliar mÃtodos (maceraÃÃo, decocÃÃo e infusÃo) e tempos (30, 60 e 120 min.) de extraÃÃo, alÃm das substÃncias: fraÃÃes clorofÃrmio e acetato, e cumarina pura, em diferentes concentraÃÃes, do extrato aquoso de sementes de cumaru (Amburana cearensis S.) sobre a germinaÃÃo, o desenvolvimento e o crescimento de plÃntulas de alface (Lactuca sativa L.). Para picÃo-preto (Bidens pilosa L.) e carrapicho (Cenchrus equinatus L.) avaliou-se o efeito da concentraÃÃo do extrato e da cumarina pura sobre sementes e plÃntulas. Os experimentos foram realizados no laboratÃrio de AnÃlises de Sementes, Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal do CearÃ, em Fortaleza-Ce. O extrato aquoso bruto foi preparado a partir da farinha de sementes de cumaru, sendo utilizado nas seguintes concentraÃÃes: 0,19; 0,39; 0,78; 1,56; 3,13; 6,25; 12,5; 25 e 50 mg/mL, e Ãgua destilada como controle, totalizando dez tratamentos. As sementes das espÃcies testadas foram distribuÃdas em placas de Petri sobre trÃs discos de papel de filtro, previamente umedecidos com o extrato na proporÃÃo de 2,5 vezes o peso do substrato. Posteriormente as placas foram acondicionadas em cÃmara de germinaÃÃo regulada à temperatura de 25 C e fotoperÃodo de 8h luz/16h escuro, por sete dias. Foram analisadas as variÃveis: germinaÃÃo, comprimento da radÃcula e da parte aÃrea das plÃntulas, em um delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetiÃÃes (50 sementes/repetiÃÃo para alface e 25 para picÃo e carrapicho). O mÃtodo mais eficiente foi maceraÃÃo. O tempo de extraÃÃo com melhores resultados foi o de 30 min. A substÃncia mais potente foi a cumarina pura. Verificou-se ainda que a partir de 6,25 mg/mL do extrato ocorreu uma inibiÃÃo em 100% da germinaÃÃo das sementes de alface. A partir da concentraÃÃo 3,13 mg/mL a germinaÃÃo de carrapicho foi totalmente inibida. Para picÃo-preto as concentraÃÃes 1,56; 3,13 e 6,25 mg/mL foram as mais danosas. A cumarina pura foi bastante fitotÃxica para picÃo e carrapicho, pois inibiu a germinaÃÃo de suas sementes nas concentraÃÃes testadas. Todas as concentraÃÃes do extrato testadas apresentaram efeitos tÃxicos Ãs plÃntulas das espÃcies testadas, em maior ou menor intensidade. / The objective of the present work was to evaluate methods (maceration, decoccion and infusion) and times (30, 60 and 120 min. ) of extraction, besides the substances: fractions chloroform and acetate, and pure coumarin, in different concentrations, of the aqueous extract of cumaru seeds (Amburana cearensis S. ) on the germination, the development and the growth of lettuce seedlings (Lactuca sativa L. ). For âpicÃo-pretoâ (Bidens pilosa L.) and âcarrapichoâ (Cenchrus equinatus L.) the effect of the concentration of the extract was evaluated and of the pure coumarin on seeds and seedlings. The experiments were accomplished at the laboratory of Analyses of Seeds, Department of Fitotecnia of the Federal University of CearÃ, in Fortaleza-Ce. The aqueous rude extract was prepared starting from the flour of cumaru seeds, being used in the following concentrations: 0.19, 0.39, 0.78, 1.56, 3.13, 6.25, 12.5, 25 and 50 mg/mL, and water distilled as control. The seeds, of the tested species, they were distributed in plates of Petri on three disks of filter paper, previously humidified with the extract in the proportion of 2,5 times the weight of the substratum. Later the plates were conditioned in germination camera regulated to the temperature of 25 C and of 8h luz /16h dark, for seven days. The variables were analyzed: germination, length of the root and of the aerial part of the seedlings, in a in a casual interlay delineation, with four repetitions (50 seeds/repetition for lettuce and 25 for âpicÃo-pretoâ and âcarrapichoâ). The most efficient method was the maceration. The time of extraction with better results was it of 30 min. The most potent substance was the pure coumarin. It was verified although starting from 6.25 mg/mL of the extract it happened an inhibition in 100% of the germination of the lettuce seeds. Starting from the concentration 3.13 mg/mL the bun of hair germination was totally inhibited. For âpicÃo-pretoâ the concentrations 1.56, 3.13 and 6.25 mg/mL were the most harmful. The pure coumarin was plenty phytotoxicans for âpicÃo-pretoâ and âcarrapichoâ, because it inhibited the germination of your seeds in the tested concentrations. All the concentrations of the extract presented toxicant effects to the seedlings of the tested species, in adult or smaller intensity.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 odicicleia alves.pdf: 1110797 bytes, checksum: db2d3a6fa7a73017ba6ce2662168434c (MD5) Previous issue date: 2009-05-01 / The allelopathy can be an alternative method to the control of weed plants. The use of cover crops straw as a mechanical barrier, or its chemical compounds resulted of staw decomposition, can inhibit the germination and growth of some weed plants. The objectives of this work were to evaluate the mechanical, allelopathyc and allelopathyc metabolite of straw decomposition effects on seeds germination of hairy beggarticks (Bidens pilosa L.), red morningglory (Ipomoea coccinea L.), goosegrass (Eleusine indica L.), milkweed (Euphorbia heterophylla L.) and bur grass (Cenchrus echinatus L.) weed plants. It were evaluated also the aquous straw effects on the germination of seeds of these weed plants and lettuce seeds, and to quantify the most important chemical metabolites in these aquous straw extracts, and the presence of phenols and flavonoids in the extracts stored during four weeks (0, 7, 14, 21 e 28 days). To obtair dormency supression and the best results in the germinations of the seeds of beggarticks (Bidens pilosa L.), red morningglory (Ipomea coccinea L.) and bur grass (Cenchrus echinatus L.), the seeds of the weed plants where immersed hot water (70 ºC) and in KNO3 solution (0,02%). Bur grass seeds were also exposed to 10 ºC for different periods. In conclusion, the crotalaria and braquiaria straws had both mechanical and allelopathyc effects on the seed germination and emergengy for the weed plants tested. When it had been observed the inhibition of the crotalaria and braquiaria aquous straws extracts on the radicular and aereal seedlings growth of red morningglory, milkweed and lettuce its effects were more pronounced at the higher used concentration. Phenols and flavonoids were found in the crotalaria and brachiaria aquous straw extracts, however its contents showed a reduction along the storing period. About the supression dormency methods utilized, It Was not observed supression dormency in all tested methods, wether some get affected the germination of the seed. / A alelopatia pode constituir-se um modo alternativo para o controle de plantas daninhas. A utilização de palhadas de plantas de cobertura de solo como barreira mecânica, ou os produtos resultantes da sua decomposição, podem impedir a germinação e o desenvolvimento de algumas espécies de plantas daninhas. Este trabalho objetivou avaliar o efeito físico de palhadas de crotalária (Crotalaria juncea L.) e braquiária (Brachiaria decumbens Stapf.) sobre a germinação de sementes de picão (Bidens pilosa), corda de viola (Ipomoea coccinea L.), pé de galinha (Eleusine indica L.), leiteiro (Euphorbia heterophylla L.) e timbete (Cenchrus echinatus L.), assim como seu possível efeito alelopático oriundo da decomposição destas palhadas ao longo do tempo. Objetivou também avaliar o efeito dos extratos aquosos obtidos destas palhadas sobre a germinação das sementes destas plantas daninhas e de alface. Também, foram analisados os principais metabólitos encontrados nos extratos aquosos obtidos das duas palhadas, assim como aos teores de fenóis e flavonóides ao longo de quatro semanas de armazenamento dos extratos (0, 7, 14, 21 e 28 dias). Para obter-se a quebra de dormência e melhores resultados na germinação das sementes de picão, corda de viola e timbete, as sementes destas plantas daninhas foram submetidas a métodos de escarificação como imersão em água aquecida a 70 ºC e em solução de nitrato de potássio a 0,2%. As sementes de timbete foram ainda submetidas ao frio, numa tempertura de 10 ºC por diferentes períodos. Concluiu-se que as palhadas de crotalária e de braquiária exercem um efeito físico e também alelopático sobre a germinação e a emergência de sementes das espécies de plantas daninhas testadas. Quando ocorreu inibição do crescimento da radícula e da parte aérea de plântulas de corda de viola, leiteiro e alface provocada pelos extratos aquosos de crotalária e braquiária, estes foram mais efetivos quanto maior foi a concentração utilizada. Fenóis e flavonóides estão presentes nos extratos de crotalária e braquiária, sendo que seus teores são reduzidos a partir de duas semanas de armazenamento. Quanto aos métodos de escarificação utilizados, somente alguns tratamentos quebraram a dormência de determinadas espécies de plantas daninhas, enquanto outros não afetaram a germinação das mesmas.