Os agrupamentos ferro-enxofre [Fe-S] são grupos prostéticos requeridos em processos essenciais como respiração, fotossíntese, reações metabólicas, sinalização e regulação gênica. Em plantas, a biossíntese das proteínas Fe-S é compartimentalizada e adaptada às necessidades de uma célula eucariótica fotossintetizante. Diversos fatores ambientais afetam o desenvolvimento das plantas e limitam sua produtividade. Dentre esses organismos afetados encontram-se a soja e o arroz, culturas de grande importância comercial no Brasil e no mundo. Foram analisados, pelo método de RT-qPCR, os perfis de expressão dos genes que codificam a enzima cisteína desulfurase NFS1 e NFS2 de ambas as espécies, participantes da rota de formação dos cofatores [Fe-S] mitocondriais e plastídicos, respectivamente. Para Oryza sativa ssp. indica e ssp. japonica, as análises permitiram mostrar uma distribuição diferencial dos transcritos entre órgãos. OsNFS1 apresenta maiores níveis de transcritos tanto em raiz quanto em folha, enquanto OsNFS2 apresentou maiores níveis de transcritos em folha do que em raiz. A resposta destes genes ao frio (24 h a 4ºC) difere entre as subespécies. Na ssp. japonica, os dois genes são induzidos em ambos os tecidos. Para a ssp. indica há redução dos níveis de mRNA de NFS1 e aumento de NFS2 em folhas, e não há respostas em raízes. Nos tratamentos com alumínio na ssp. japonica, há redução dos níveis de mRNA de ambos os genes nas raízes, enquanto não há resposta na parte aérea. As análises em Glycine max, organismo que apresenta duplicação dos genes, permitiram demonstrar que a modulação destes é realizada de maneira diferencial. Em raiz, o tratamento com frio (5 h, 10 h e 24 h a 4ºC) promoveu a redução dos níveis de mRNA de uma das cópias de NFS1 e a indução da outra, enquanto os genes codificadores de NFS2 foram reprimidos. Em folha, o mesmo tratamento induziu uma das cópias de NFS1 e uma de NFS2, enquanto que as outras oscilaram em nível bem inferior de expressão. A exposição de G. max ao ácido salicílico induz a modulação dos genes mitocondriais, aumentando os níveis de mRNA em raízes e reprimindo-os em folhas. As análises dos cis-elementos permitiram mostrar a correlação destes com os dados encontrados em RT-qPCR. Desta maneira, tanto em arroz quanto em soja, a cisteína desulfurase parece ser modulada por diferentes estresses, possuindo padrões diferenciados conforme o órgão e o gene. / Iron-sulfur [Fe-S] clusters are prosthetic groups required to maintain life processes including respiration, photosynthesis, metabolic reactions, sensing, signaling and, gene regulation. In plants the biogenesis of Fe-S protein is compartmentalized and adapted to specific needs of the eukaryotic and photosynthetic cell. Many environmental factors affect plant development and limit the productivity and the geographical distribution. Among those affected organisms are soybean and rice, crops with huge economic importance worldwide. Here we analyze the expression profile of cysteine desulfurase genes NFS1 and NFS2, involved in the biogenesis of [Fe-S] clusters in mitochondria and plastid, respectively, from both species, by RT-qPCR. Analysis of Oryza sativa ssp. indica and ssp. japonica showed a differential expression between organs, OsNFS1 has a higher expression in roots and leaves than OsNFS2, and OsNFS2 is more expressed in leaves than in roots. Rice subspecies exhibited different responsiveness to cold. The japonica ssp. increased transcript level from both genes in both organs, while ssp. indica decreased OsNFS1 and increased OsNFS2 expressions in leaves, and did not change the expression pattern in roots. Rice ssp. japonica showed a decrease in OsNFS1 and OsNFS2 transcript levels in root, while leaves did not change, under aluminum stress. Soybean analysis, which presents duplication of both genes, demonstrated particular transcript levels considering organ and stress response. GmNFS1 had a high expression in roots, while GmNFS2 did not differ between organs. Cold-treated plants (0, 5, 10 and 24h at 4°C) showed a decrease in cysteine desulfurases transcript level in roots, and an increase in leaves. Plants treated with salicylic acid increased GmNFS1 transcript level in roots, and decreased in leaves. Besides that, an analysis of promoter regions showed the presence of different cis-elements among cysteine desulfurase genes, corroborating with differential expression of each loci. Our results suggest that cysteine desulfurases, in rice and soybean, may be involved in stress response, being modulated by different stimuli according to organ and gene.

Os campos de arroz irrigado são ambientes propícios para a geração de uma alta biodiversidade já que estão circundados por habitats aquáticos e terrestres. Os insetos praga ocorrem em áreas de produção do arroz em todo o mundo, principalmente nos sistemas de plantio irrigado e de planícies pluviais, que apresentam temperatura e umidade favorável à proliferação dos mesmos. Dentre os inimigos naturais que atuam sobre populações de insetos praga no arroz, destacam-se os parasitoides. Visando compreender a dinâmica espaço-temporal destes insetos, os objetivos desse trabalho foram descrever e comparar assembleias de parasitoides em áreas de cultivo de arroz irrigado, mantidas no sistema orgânico de produção, sob dois manejos da vegetação das taipas e relacioná-los com os estádios fenológicos da cultura (plântula, vegetativo e reprodutivo) e na pós-colheita. As amostragens foram realizadas em cultivo localizado no Assentamento “Filhos de Sepé”, no distrito de Águas Claras, município de Viamão, RS. A área total de 18 ha foi subdividida em duas. Numa subárea, denominada não roçada (NR) a vegetação espontânea das taipas foi mantida, na outra, roçada (R), foram feitas roçadas mensais das taipas, desde o início do preparo da área para o plantio, até a colheita. Em cada subárea foram escolhidos dois quadros onde foram instaladas as armadilhas do tipo Malaise, quatro armadilhas por subárea. As coletas quinzenais ocorreram a partir do plantio do arroz, no final do mês de outubro de 2012, até a colheita, março de 2013. As armadilhas permaneciam montadas no campo, a cada ocasião de amostragem, por 24 horas. Foram coletados 3.184 himenópteros parasitoides, 2.038 indivíduos na subárea NR e 1.146 na R. Foram identificadas 458 morfoespécies, distribuídas em 24 famílias. Mymaridae se mostrou a família mais abundante e Eulophidae, a mais rica para ambas as subáreas. A curva de rarefação, plotando o número de morfoespécies registradas em relação ao número de indivíduos coletados, indica que a NR possui uma maior riqueza que a R. Das morfoespécies identificadas, 198 foram compartilhadas entre as subáreas, 203 exclusivas da NR e, 57 da R. As famílias com o maior número de espécies compartilhadas foram Platygastridae, Eulophidae e Mymaridae. A riqueza e a abundância de parasitoides variaram conforme os estádios fenológicos da cultura sendo o pico de abundância registrado no período vegetativo. O Índice de Morisita identificou três grupamentos indicando uma similaridade relacionada às fases da cultura, plântula, vegetativo e, na pós-colheita. Isso se deve à grande quantidade de morfoespécies compartilhadas entre as subáreas em cada fase. As maiores diferenças ocorrem no período reprodutivo, possivelmente devido a grande diferença entre a riqueza da subárea NR em relação à R. / Irrigated rice fields are ideal environments for generating high biodiversity, since they are surrounded by aquatic and terrestrial habitats. Pest insects occur in areas of rice production throughout the world, principally in irrigated plantation systems and in floodplains, which present temperature and humidity levels that favor their proliferation. Among the natural enemies that act upon populations of pest insects in rice fields, parasitoids are especially notable. To better understand the space-time dynamics of these insects, the objectives of this study were to describe and compare groups of parasitoids in irrigated rice field, with organic management using two different systems of leeves vegetation management, and relate them to the phenological stages of rice cultivation (seedling, vegetative, and reproductive) and in postharvest. The samples were taken in a plantation located on the “Filhos de Sepé” settlement in Águas Claras district, Viamão, RS. The total area of 18 ha was divided into two parts, a no-cut (NC) subarea and a cut (C) subarea. In the NC subarea, the spontaneous vegetation of the leeves was maintained, while in the C subarea, monthly cuts were made in the leeves vegetation, from the beginning of soil preparation until the harvest. In each subarea, four Malaise traps were installed. Collections occurred from the beginning of cultivation, at the end of October 2012, until harvest, in March 2013, twice a month. The traps remained assembled in the field for 24 hours at each sampling. A total of 3,184 Hymenoptera parasitoids were collected: 2,038 individuals in NC and 1,146 in C. We identified 488 morphospecies, distributed in 24 families. Mymaridae was the most abundant family and Eulophidae was the richest in both subareas. The rarefaction curve, plotting the number of morphospecies registered in relation to the number of individuals collected, indicates that NC possesses a greater richness than C. Of the identified morphospecies, 198 were overlaped between the subareas, while 203 were exclusive to NC and 57 to C. The families with the largest number of shared species were Platygastridae, Eulophidae e Mymaridae. The richness and abundance of parasitoids varied according to the phenological states of development, with the peak abundance registering in the vegetative period. The Morisita index identified three groupings, indicating a similarity relative to the three phases of rice growth and development: seedling, vegetative, and post-harvest. This is due to the large quantity of morphospecies overlaped between the subareas in each phase. The greatest differences occurred during the reproductive period, possibly due to the large difference between the richness of NC in relation to C.

MELO, Y. L. Peroxidase de glutationa mitocondrial de arroz é crucial para o crescimento por favorecer a fotossíntese. 2014. 117 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-22T17:42:54Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_ylmelo.pdf: 6067582 bytes, checksum: be5b09fa2800bd3873636265849aad8b (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-29T20:38:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_ylmelo.pdf: 6067582 bytes, checksum: be5b09fa2800bd3873636265849aad8b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-29T20:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_ylmelo.pdf: 6067582 bytes, checksum: be5b09fa2800bd3873636265849aad8b (MD5) Previous issue date: 2014 / The physiological role of glutathione peroxidases (GPX) in plant mitochondria is little known. Their relations with the photosynthesis are unknown, even more in presence of salt stress. This enzyme have great importance in H2O2 and organic hydroperoxides scavenging, contributing in oxidative protection and redox homeostasis. In this study, silenced rice mutants in OsGPX1 and OsGPX3 genes, coding for the mitochondrial proteins, were used to better understand the physiological mechanisms of the role of this protein in growth and photosynthesis. Additionally, these processes were also studied in salt stress conditions with the plants silenced in OsGPX1. The results show, for the first time, that the lacking of a mitochondrial GPX is capable of restricting plant growth by impairment in photosynthesis. This response might be an indirect consequence of changes in gene and metabolic networks trigged by alterations in H2O2 (raised) and/or reduced glutathione (diminished). It is likely that the altered redox state in mitochondria by GPX effects can improve photosynthesis through cross-talk between this organelle and chloroplasts by yet unknown mechanisms. Furthermore, the OsGPX1 gene showed significant role in stomatal control, which is crucial to the water use efficiency under salt stress conditions. The mitochondrial GPX also seems to be involved with dissipation of excess light energy as heat (NPQ) in photosystem II apparatus and in photorespiratory pathway. In conclusion, the OsGPX1 gene, associated with it protein product and changes in gene and metabolic networks, are essential to rice growth by improvement of photosynthesis, especially at light use efficiency level involving photosystem II activity and CO2 quantum efficiency in normal and growth conditions. Additionally, GPX1 seems to be less important to salt stress tolerance. / O papel fisiológico das peroxidases de glutationa (GPX) da mitocôndria em plantas é muito pouco conhecido. Suas relações com a fotossíntese são desconhecidas, ainda mais na presença de estresse salino. Essa enzima possui grande importância na remoção de H2O2 e hidroperóxidos orgânicos, contribuindo na proteção oxidativa e na homeostase redox. Neste estudo, mutantes de arroz silenciados nos genes OsGPX1 ou OsGPX3, das proteínas mitocondriais, foram utilizados para entender os mecanismos fisiológicos do papel dessa enzima no crescimento e fotossíntese. Adicionalmente, estes processos foram estudados também em condições de estresse salino para as plantas silenciadas em OsGPX1. Os resultados mostram, pela primeira vez, que a deficiência de uma GPX mitocondrial é capaz de restringir o crescimento vegetal por deficiência na fotossíntese. Este efeito deve ser causado indiretamente por mudanças nas redes genéticas e metabólicas desencadeadas por alterações nos níveis de H2O2 (aumentado) e/ou glutationa reduzida (diminuída). É provável que o estado redox alterado em mitocôndrias pelo efeito da GPX possa aumentar a fotossíntese através da comunicação entre esta organela e cloroplastos por mecanismos ainda não estabelecidos. Além disso, o gene OsGPX1 mostrou ter papel significativo no controle do movimento estomático, que é crucial para a eficiência do uso da água sob condição de estresse salino. As GPX mitocondriais também parecem estar envolvidas com a dissipação do excesso de energia luminosa na forma de calor (NPQ) no aparato do fotossistema II e na rota da fotorrespiração. Em conclusão, o gene OsGPX1, associado com seu produto proteico e mudanças desencadeadas nas redes metabólicas e gênicas, são essenciais para o crescimento de arroz pelo aumento da fotossíntese, especialmente a nível de eficiência de uso da luz envolvendo atividade do fotossistema II e eficiência quântica do CO2 em condições normais de crescimento. Adicionalmente, a GPX1 aparenta mostrar uma importância menor para a resistência ao estresse salino.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:19:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327720.pdf: 1293020 bytes, checksum: 6a6235418b8a8a3ccefd506397b291ce (MD5) Previous issue date: 2013 / Uma das maiores dificuldades no processamento do óleo de arroz para fins comestíveis são os seus elevados níveis de ceras, gomas e pigmentos. Isso faz com que a maior parte do óleo de arroz não seja utilizado em aplicações alimentares. A utilização do óleo de arroz como matéria-prima para o desenvolvimento de novos produtos pode ser uma alternativa de agregação de valor comercial gerando renda aos produtores. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de dois tipos de graxa lubrificante, a primeira obtida a através de um resíduo do processamento do óleo de arroz (Oryza sativa L.) e a segunda com o óleo degomado de arroz, sendo esta última classificada como graxa lubrificante de grau alimentício. Inicialmente foram avaliadas as propriedades reológicas de três tipos de diferentes óleos do processamento do óleo de arroz (óleo bruto, óleo degomado e o resíduo da destilação da borra de neutralização - RDBN). Segundo este estudo o único dos três óleos avaliados que se mostrou reologicamente instável foi o óleo bruto de arroz. Sendo assim, foram desenvolvidos dois tipos de graxas lubrificantes, a primeira com o RDBN e a segunda com o óleo degomado de arroz. Para avaliar a qualidade das graxas, foram aplicados testes físico-químicos, de estabilidade mecânica, térmicos, análises de espectroscopia no infravermelho e análises reológicas. As graxas lubrificantes produzidas a partir do óleo degomado de arroz e o RDBN e argila bentonita apresentaram estabilidade mecânica apropriada como biolubrificantes. Por fim, realizou-se o teste de estabilidade termo-oxidativa nas graxas desenvolvidas no trabalho. Ao contrário do que está descrito na literatura, o tempo que as amostras permaneceram na estufa foi benéfico à estabilidade química das graxas, mas necessita-se de mais estudos para afirmar este fato.<br>

Orientador : Prof. Dr. Luis Amilton Foerster / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 31/07/2014 / Inclui referências / Area de concentração: Zoologia / Resumo: O arroz, em seu processo evolutivo adaptou-se aos mais variados ambientes, no entanto, diversos mecanismos causam a reducao da producao deste grao. Entre esses fatores, os insetos-pragas se destacam como responsaveis por grande parte das perdas que vao desde a germinacao ate a colheita. Todavia, as informacoes sobre os organismos que ocorrem em plantacoes de arroz, sao quase que exclusivamente para culturas de arroz irrigado, sendo os dados para o arroz de terras altas, ainda incipientes, principalmente nas regioes de maior utilizacao deste tipo de cultivo (Centro-Oeste, Norte e Nordeste do Brasil). Assim, essa tese teve como objetivos realizar o levantamento da entomofauna presente em cultura de arroz de terras altas, verificar os niveis de danos das principais pragas encontradas, e propor estrategias alternativas ao controle quimico, utilizando plantas fitoinseticidas. O levantamento e os experimentos de campo foram realizados na fazenda Florentino, municipio de Novo Progresso, sudoeste do estado do Para. O inventario da artropodofauna mostrou que o complexo dos principais artropodes encontrados condiz com o que ja se conhece para outras regioes produtoras de arroz no Brasil, principalmente pelos padroes e flutuacoes populacionais observados para os lepidopteros e pentatomideos pragas. Alem disso, registrou-se pela primeira vez o percevejo fitofago, Hypatropis inermis se alimentando de colmos de arroz, e um novo genero de percevejo predador novo para a ciencia (Pentatomidae, Asopinae). Os experimentos de simulacao do ataque de pragas desfolhadoras propiciaram a mensuracao do nivel de desfolha que a cultura pode suportar em determinado estadio fenologico e tambem permitiu quantificar a perda de produtividade. Estes dados podem ser utilizados para reduzir os custos do controle quimico, pois mostraram que para o arroz de terras altas, as desfolhas quando ocorrem principalmente no estadio vegetativo, requerem uma alternativa de controle. Nos experimentos em campo, para a avaliacao dos danos ocasionados pelos principais percevejos-pragas, mostrou que a alimentacao do percevejo-do-colmo, Tibraca limbativentris, afetou o tempo para liberacao da panicula, aumentou o numero de coracoes mortos e paniculas brancas, e afetou a quantidade de sementes produzidas, quando a alimentacao aconteceu na fase vegetativa. Considerando os danos observados, sugere-se que se mantenha o nivel de infestacao ja relatado na literatura para a tomada de decisao para o controle e acrescenta-se que o monitoramento da lavoura deve ocorrer durante todo o estagio vegetativo, uma vez que foi nesta fase fenologica que os maiores danos foram observados. Ja a alimentacao do percevejo-das-paniculas, Oebalus poecilus, mostrou que no arroz de terras altas, os graos de arroz sao suscetiveis aos danos quantitativos (quantidade e peso dos graos) e qualitativos (graos manchados, atrofiados, gessados e quebrados) ao longo de todo o desenvolvimento das paniculas. Todavia, quando os insetos se alimentam durante as fases de antese/cariopse e leitosa ocasionam porcentuais significativamente maiores de graos vazios (ate 83%) do que quando se alimentaram de graos em fases posteriores de desenvolvimento da panicula. Esta caracteristica tambem foi observada para a reducao do peso dos graos. Os experimentos visando encontrar uma alternativa biorracional para o controle dos principais percevejos-pragas, teve como objetivo verificar a acao ovicida e ninficida de oleos essenciais de diferentes partes vegetais de Piper aduncum, P. gaudichaudianum, P. malacophyllum, P. marginatum e P. tuberculatum (Piperaceae) sobre o percevejo-do-colmo do arroz. Os resultados mostraram que quase todas as especies de Piperaceae apresentaram atividade fitoinseticida. Esta caracteristica pode estar relacionada com a potencial toxicidade dos principais compostos quimicos encontrados em cada especie e parte vegetal, com destaque para os compostos dilapiol, miristicina, cubebene, ƒ¿-guaiene, longifolene, prezizane, spathulenol, sabinene e ƒÂ-2-carene. No geral, os resultados aprentados nessa tese podem beneficiar produtores e outros pesquisadores, permitindo-lhes concentrar os esforcos de monitoramento de diversas pragas de arroz de terras altas, para tomadas de decisoes mais bem informadas sobre quando e quais medidas de controle devem ser aplicadas. Palavras chave: Fitoinseticidas, Tibraca limbativentris, Oebalus poecilus, Hypatropis inermis, Piperaceae, pragas do arroz. / Abstract: Rice, in its evolutionary process adapted itself to various environments, however, several mechanisms cause reductions in grain production. Among these factors, insect-pests stand out as being responsible for much of the losses, that extend from germination to harvest. However, information about insects found in rice paddies, are almost exclusively for irrigated rice crops and the data for upland rice are still incipient, particularly in regions of higher cultivation of this crop type (Central West, North and Northeast of Brazil). Thus, the aims of this thesis was to perform a survey of the entomofauna of upland rice, evaluate the levels of damage of the main pests and propose alternative strategies to chemical control, using phytoinsecticides. The survey and the experiments on damage were conducted in Florentino farm, municipality of Novo Progresso, southwest region of Para state, Brazil. The survey showed that the complex of the main arthropods found is in agreement with what is already known for other rice producing regions in Brazil, mainly in relation to the distribution patterns and population fluctuations observed for lepidopteran and pentatomids. Furthermore, Hypatropis inermis (Pentatomidae, Pentatominae) was recorded for the first time feeding on rice stems and a new genus of predatory stinkbug (Pentatomidae, Asopinae) was collected. The experiments on simulation of defoliating pest attack enabled the measurement of the level of defoliation that the crop can support at different growth stages and also allowed to quantify the loss of productivity. These data can be used to reduce the cost of chemical control, since they showed that for upland rice, the defoliation during the vegetative stage, requires control measures. Field experiments to assess the damage caused by major stinkbug pests, showed that damage caused by the stem-feeding stinkbug Tibraca limbativentris, affected the time to panicle liberation, the number of dead hearts and white panicles, and decreased the amount of seed oduced when the damage was caused in the vegetative stage. Considering the damage observed, it is suggested to maintain the level of infestation already reported in the literature for the decision-making to control T. limbativentris and it is proposed that the monitoring of the crop should be done throughout the vegetative stage, since it was at this phenological stage that the greatest damage was observed. The feeding of the-panicle stimkbug, Oebalus poecilus, showed that in upland rice the grains of rice are susceptible to quantitative damage (number and grain weight) and qualitative (stained , shriveled, chalky and broken graims) in any phase of panicle development . However, when the insects feed during anthesis/caryopsis and milky phases cause am higher percentage of empty grains (up 83%) than when fed on grains at later stages of panicle development. This feature was also observed for the reduction of the weight of the grains. Experiments to find a biorracional alternative for the control of major stinkbug-pests, aimed to verify the ovicidal and nymphicidal action of essential oils from Piper aduncum, P. gaudichaudianum, P. malacophyllum, P. marginatum e P. tuberculatum (Piperaceae) against the stinkbugs-of-stem rice. The results showed that almost all Piperaceae species presented phyto-insecticide active. This characteristic may be related to the potential toxicity of the major chemical compounds found on each species of plant and especially for the compounds dilapiolle, myristicin, cubebene, ƒ¿-guaiene, longifolene, prezizane, spathulenol, sabinene and ƒÂ-2-carene. Overall, the information presented in this thesis can benefit producers and other researchers, enabling them to concentrate monitoring efforts of various pests of upland rice, for decision making better informed on when and what control measures should be applied. Keywords: Phyto-insecticides, Tibraca limbativentris, Oebalus poecilus, Hypatropis inermis, Piperaceae, rice pests.

Os agrupamentos ferro-enxofre [Fe-S] são grupos prostéticos requeridos em processos essenciais como respiração, fotossíntese, reações metabólicas, sinalização e regulação gênica. Em plantas, a biossíntese das proteínas Fe-S é compartimentalizada e adaptada às necessidades de uma célula eucariótica fotossintetizante. Diversos fatores ambientais afetam o desenvolvimento das plantas e limitam sua produtividade. Dentre esses organismos afetados encontram-se a soja e o arroz, culturas de grande importância comercial no Brasil e no mundo. Foram analisados, pelo método de RT-qPCR, os perfis de expressão dos genes que codificam a enzima cisteína desulfurase NFS1 e NFS2 de ambas as espécies, participantes da rota de formação dos cofatores [Fe-S] mitocondriais e plastídicos, respectivamente. Para Oryza sativa ssp. indica e ssp. japonica, as análises permitiram mostrar uma distribuição diferencial dos transcritos entre órgãos. OsNFS1 apresenta maiores níveis de transcritos tanto em raiz quanto em folha, enquanto OsNFS2 apresentou maiores níveis de transcritos em folha do que em raiz. A resposta destes genes ao frio (24 h a 4ºC) difere entre as subespécies. Na ssp. japonica, os dois genes são induzidos em ambos os tecidos. Para a ssp. indica há redução dos níveis de mRNA de NFS1 e aumento de NFS2 em folhas, e não há respostas em raízes. Nos tratamentos com alumínio na ssp. japonica, há redução dos níveis de mRNA de ambos os genes nas raízes, enquanto não há resposta na parte aérea. As análises em Glycine max, organismo que apresenta duplicação dos genes, permitiram demonstrar que a modulação destes é realizada de maneira diferencial. Em raiz, o tratamento com frio (5 h, 10 h e 24 h a 4ºC) promoveu a redução dos níveis de mRNA de uma das cópias de NFS1 e a indução da outra, enquanto os genes codificadores de NFS2 foram reprimidos. Em folha, o mesmo tratamento induziu uma das cópias de NFS1 e uma de NFS2, enquanto que as outras oscilaram em nível bem inferior de expressão. A exposição de G. max ao ácido salicílico induz a modulação dos genes mitocondriais, aumentando os níveis de mRNA em raízes e reprimindo-os em folhas. As análises dos cis-elementos permitiram mostrar a correlação destes com os dados encontrados em RT-qPCR. Desta maneira, tanto em arroz quanto em soja, a cisteína desulfurase parece ser modulada por diferentes estresses, possuindo padrões diferenciados conforme o órgão e o gene. / Iron-sulfur [Fe-S] clusters are prosthetic groups required to maintain life processes including respiration, photosynthesis, metabolic reactions, sensing, signaling and, gene regulation. In plants the biogenesis of Fe-S protein is compartmentalized and adapted to specific needs of the eukaryotic and photosynthetic cell. Many environmental factors affect plant development and limit the productivity and the geographical distribution. Among those affected organisms are soybean and rice, crops with huge economic importance worldwide. Here we analyze the expression profile of cysteine desulfurase genes NFS1 and NFS2, involved in the biogenesis of [Fe-S] clusters in mitochondria and plastid, respectively, from both species, by RT-qPCR. Analysis of Oryza sativa ssp. indica and ssp. japonica showed a differential expression between organs, OsNFS1 has a higher expression in roots and leaves than OsNFS2, and OsNFS2 is more expressed in leaves than in roots. Rice subspecies exhibited different responsiveness to cold. The japonica ssp. increased transcript level from both genes in both organs, while ssp. indica decreased OsNFS1 and increased OsNFS2 expressions in leaves, and did not change the expression pattern in roots. Rice ssp. japonica showed a decrease in OsNFS1 and OsNFS2 transcript levels in root, while leaves did not change, under aluminum stress. Soybean analysis, which presents duplication of both genes, demonstrated particular transcript levels considering organ and stress response. GmNFS1 had a high expression in roots, while GmNFS2 did not differ between organs. Cold-treated plants (0, 5, 10 and 24h at 4°C) showed a decrease in cysteine desulfurases transcript level in roots, and an increase in leaves. Plants treated with salicylic acid increased GmNFS1 transcript level in roots, and decreased in leaves. Besides that, an analysis of promoter regions showed the presence of different cis-elements among cysteine desulfurase genes, corroborating with differential expression of each loci. Our results suggest that cysteine desulfurases, in rice and soybean, may be involved in stress response, being modulated by different stimuli according to organ and gene.

Os campos de arroz irrigado são ambientes propícios para a geração de uma alta biodiversidade já que estão circundados por habitats aquáticos e terrestres. Os insetos praga ocorrem em áreas de produção do arroz em todo o mundo, principalmente nos sistemas de plantio irrigado e de planícies pluviais, que apresentam temperatura e umidade favorável à proliferação dos mesmos. Dentre os inimigos naturais que atuam sobre populações de insetos praga no arroz, destacam-se os parasitoides. Visando compreender a dinâmica espaço-temporal destes insetos, os objetivos desse trabalho foram descrever e comparar assembleias de parasitoides em áreas de cultivo de arroz irrigado, mantidas no sistema orgânico de produção, sob dois manejos da vegetação das taipas e relacioná-los com os estádios fenológicos da cultura (plântula, vegetativo e reprodutivo) e na pós-colheita. As amostragens foram realizadas em cultivo localizado no Assentamento “Filhos de Sepé”, no distrito de Águas Claras, município de Viamão, RS. A área total de 18 ha foi subdividida em duas. Numa subárea, denominada não roçada (NR) a vegetação espontânea das taipas foi mantida, na outra, roçada (R), foram feitas roçadas mensais das taipas, desde o início do preparo da área para o plantio, até a colheita. Em cada subárea foram escolhidos dois quadros onde foram instaladas as armadilhas do tipo Malaise, quatro armadilhas por subárea. As coletas quinzenais ocorreram a partir do plantio do arroz, no final do mês de outubro de 2012, até a colheita, março de 2013. As armadilhas permaneciam montadas no campo, a cada ocasião de amostragem, por 24 horas. Foram coletados 3.184 himenópteros parasitoides, 2.038 indivíduos na subárea NR e 1.146 na R. Foram identificadas 458 morfoespécies, distribuídas em 24 famílias. Mymaridae se mostrou a família mais abundante e Eulophidae, a mais rica para ambas as subáreas. A curva de rarefação, plotando o número de morfoespécies registradas em relação ao número de indivíduos coletados, indica que a NR possui uma maior riqueza que a R. Das morfoespécies identificadas, 198 foram compartilhadas entre as subáreas, 203 exclusivas da NR e, 57 da R. As famílias com o maior número de espécies compartilhadas foram Platygastridae, Eulophidae e Mymaridae. A riqueza e a abundância de parasitoides variaram conforme os estádios fenológicos da cultura sendo o pico de abundância registrado no período vegetativo. O Índice de Morisita identificou três grupamentos indicando uma similaridade relacionada às fases da cultura, plântula, vegetativo e, na pós-colheita. Isso se deve à grande quantidade de morfoespécies compartilhadas entre as subáreas em cada fase. As maiores diferenças ocorrem no período reprodutivo, possivelmente devido a grande diferença entre a riqueza da subárea NR em relação à R. / Irrigated rice fields are ideal environments for generating high biodiversity, since they are surrounded by aquatic and terrestrial habitats. Pest insects occur in areas of rice production throughout the world, principally in irrigated plantation systems and in floodplains, which present temperature and humidity levels that favor their proliferation. Among the natural enemies that act upon populations of pest insects in rice fields, parasitoids are especially notable. To better understand the space-time dynamics of these insects, the objectives of this study were to describe and compare groups of parasitoids in irrigated rice field, with organic management using two different systems of leeves vegetation management, and relate them to the phenological stages of rice cultivation (seedling, vegetative, and reproductive) and in postharvest. The samples were taken in a plantation located on the “Filhos de Sepé” settlement in Águas Claras district, Viamão, RS. The total area of 18 ha was divided into two parts, a no-cut (NC) subarea and a cut (C) subarea. In the NC subarea, the spontaneous vegetation of the leeves was maintained, while in the C subarea, monthly cuts were made in the leeves vegetation, from the beginning of soil preparation until the harvest. In each subarea, four Malaise traps were installed. Collections occurred from the beginning of cultivation, at the end of October 2012, until harvest, in March 2013, twice a month. The traps remained assembled in the field for 24 hours at each sampling. A total of 3,184 Hymenoptera parasitoids were collected: 2,038 individuals in NC and 1,146 in C. We identified 488 morphospecies, distributed in 24 families. Mymaridae was the most abundant family and Eulophidae was the richest in both subareas. The rarefaction curve, plotting the number of morphospecies registered in relation to the number of individuals collected, indicates that NC possesses a greater richness than C. Of the identified morphospecies, 198 were overlaped between the subareas, while 203 were exclusive to NC and 57 to C. The families with the largest number of shared species were Platygastridae, Eulophidae e Mymaridae. The richness and abundance of parasitoids varied according to the phenological states of development, with the peak abundance registering in the vegetative period. The Morisita index identified three groupings, indicating a similarity relative to the three phases of rice growth and development: seedling, vegetative, and post-harvest. This is due to the large quantity of morphospecies overlaped between the subareas in each phase. The greatest differences occurred during the reproductive period, possibly due to the large difference between the richness of NC in relation to C.

Os agrupamentos ferro-enxofre [Fe-S] são grupos prostéticos requeridos em processos essenciais como respiração, fotossíntese, reações metabólicas, sinalização e regulação gênica. Em plantas, a biossíntese das proteínas Fe-S é compartimentalizada e adaptada às necessidades de uma célula eucariótica fotossintetizante. Diversos fatores ambientais afetam o desenvolvimento das plantas e limitam sua produtividade. Dentre esses organismos afetados encontram-se a soja e o arroz, culturas de grande importância comercial no Brasil e no mundo. Foram analisados, pelo método de RT-qPCR, os perfis de expressão dos genes que codificam a enzima cisteína desulfurase NFS1 e NFS2 de ambas as espécies, participantes da rota de formação dos cofatores [Fe-S] mitocondriais e plastídicos, respectivamente. Para Oryza sativa ssp. indica e ssp. japonica, as análises permitiram mostrar uma distribuição diferencial dos transcritos entre órgãos. OsNFS1 apresenta maiores níveis de transcritos tanto em raiz quanto em folha, enquanto OsNFS2 apresentou maiores níveis de transcritos em folha do que em raiz. A resposta destes genes ao frio (24 h a 4ºC) difere entre as subespécies. Na ssp. japonica, os dois genes são induzidos em ambos os tecidos. Para a ssp. indica há redução dos níveis de mRNA de NFS1 e aumento de NFS2 em folhas, e não há respostas em raízes. Nos tratamentos com alumínio na ssp. japonica, há redução dos níveis de mRNA de ambos os genes nas raízes, enquanto não há resposta na parte aérea. As análises em Glycine max, organismo que apresenta duplicação dos genes, permitiram demonstrar que a modulação destes é realizada de maneira diferencial. Em raiz, o tratamento com frio (5 h, 10 h e 24 h a 4ºC) promoveu a redução dos níveis de mRNA de uma das cópias de NFS1 e a indução da outra, enquanto os genes codificadores de NFS2 foram reprimidos. Em folha, o mesmo tratamento induziu uma das cópias de NFS1 e uma de NFS2, enquanto que as outras oscilaram em nível bem inferior de expressão. A exposição de G. max ao ácido salicílico induz a modulação dos genes mitocondriais, aumentando os níveis de mRNA em raízes e reprimindo-os em folhas. As análises dos cis-elementos permitiram mostrar a correlação destes com os dados encontrados em RT-qPCR. Desta maneira, tanto em arroz quanto em soja, a cisteína desulfurase parece ser modulada por diferentes estresses, possuindo padrões diferenciados conforme o órgão e o gene. / Iron-sulfur [Fe-S] clusters are prosthetic groups required to maintain life processes including respiration, photosynthesis, metabolic reactions, sensing, signaling and, gene regulation. In plants the biogenesis of Fe-S protein is compartmentalized and adapted to specific needs of the eukaryotic and photosynthetic cell. Many environmental factors affect plant development and limit the productivity and the geographical distribution. Among those affected organisms are soybean and rice, crops with huge economic importance worldwide. Here we analyze the expression profile of cysteine desulfurase genes NFS1 and NFS2, involved in the biogenesis of [Fe-S] clusters in mitochondria and plastid, respectively, from both species, by RT-qPCR. Analysis of Oryza sativa ssp. indica and ssp. japonica showed a differential expression between organs, OsNFS1 has a higher expression in roots and leaves than OsNFS2, and OsNFS2 is more expressed in leaves than in roots. Rice subspecies exhibited different responsiveness to cold. The japonica ssp. increased transcript level from both genes in both organs, while ssp. indica decreased OsNFS1 and increased OsNFS2 expressions in leaves, and did not change the expression pattern in roots. Rice ssp. japonica showed a decrease in OsNFS1 and OsNFS2 transcript levels in root, while leaves did not change, under aluminum stress. Soybean analysis, which presents duplication of both genes, demonstrated particular transcript levels considering organ and stress response. GmNFS1 had a high expression in roots, while GmNFS2 did not differ between organs. Cold-treated plants (0, 5, 10 and 24h at 4°C) showed a decrease in cysteine desulfurases transcript level in roots, and an increase in leaves. Plants treated with salicylic acid increased GmNFS1 transcript level in roots, and decreased in leaves. Besides that, an analysis of promoter regions showed the presence of different cis-elements among cysteine desulfurase genes, corroborating with differential expression of each loci. Our results suggest that cysteine desulfurases, in rice and soybean, may be involved in stress response, being modulated by different stimuli according to organ and gene.

Os campos de arroz irrigado são ambientes propícios para a geração de uma alta biodiversidade já que estão circundados por habitats aquáticos e terrestres. Os insetos praga ocorrem em áreas de produção do arroz em todo o mundo, principalmente nos sistemas de plantio irrigado e de planícies pluviais, que apresentam temperatura e umidade favorável à proliferação dos mesmos. Dentre os inimigos naturais que atuam sobre populações de insetos praga no arroz, destacam-se os parasitoides. Visando compreender a dinâmica espaço-temporal destes insetos, os objetivos desse trabalho foram descrever e comparar assembleias de parasitoides em áreas de cultivo de arroz irrigado, mantidas no sistema orgânico de produção, sob dois manejos da vegetação das taipas e relacioná-los com os estádios fenológicos da cultura (plântula, vegetativo e reprodutivo) e na pós-colheita. As amostragens foram realizadas em cultivo localizado no Assentamento “Filhos de Sepé”, no distrito de Águas Claras, município de Viamão, RS. A área total de 18 ha foi subdividida em duas. Numa subárea, denominada não roçada (NR) a vegetação espontânea das taipas foi mantida, na outra, roçada (R), foram feitas roçadas mensais das taipas, desde o início do preparo da área para o plantio, até a colheita. Em cada subárea foram escolhidos dois quadros onde foram instaladas as armadilhas do tipo Malaise, quatro armadilhas por subárea. As coletas quinzenais ocorreram a partir do plantio do arroz, no final do mês de outubro de 2012, até a colheita, março de 2013. As armadilhas permaneciam montadas no campo, a cada ocasião de amostragem, por 24 horas. Foram coletados 3.184 himenópteros parasitoides, 2.038 indivíduos na subárea NR e 1.146 na R. Foram identificadas 458 morfoespécies, distribuídas em 24 famílias. Mymaridae se mostrou a família mais abundante e Eulophidae, a mais rica para ambas as subáreas. A curva de rarefação, plotando o número de morfoespécies registradas em relação ao número de indivíduos coletados, indica que a NR possui uma maior riqueza que a R. Das morfoespécies identificadas, 198 foram compartilhadas entre as subáreas, 203 exclusivas da NR e, 57 da R. As famílias com o maior número de espécies compartilhadas foram Platygastridae, Eulophidae e Mymaridae. A riqueza e a abundância de parasitoides variaram conforme os estádios fenológicos da cultura sendo o pico de abundância registrado no período vegetativo. O Índice de Morisita identificou três grupamentos indicando uma similaridade relacionada às fases da cultura, plântula, vegetativo e, na pós-colheita. Isso se deve à grande quantidade de morfoespécies compartilhadas entre as subáreas em cada fase. As maiores diferenças ocorrem no período reprodutivo, possivelmente devido a grande diferença entre a riqueza da subárea NR em relação à R. / Irrigated rice fields are ideal environments for generating high biodiversity, since they are surrounded by aquatic and terrestrial habitats. Pest insects occur in areas of rice production throughout the world, principally in irrigated plantation systems and in floodplains, which present temperature and humidity levels that favor their proliferation. Among the natural enemies that act upon populations of pest insects in rice fields, parasitoids are especially notable. To better understand the space-time dynamics of these insects, the objectives of this study were to describe and compare groups of parasitoids in irrigated rice field, with organic management using two different systems of leeves vegetation management, and relate them to the phenological stages of rice cultivation (seedling, vegetative, and reproductive) and in postharvest. The samples were taken in a plantation located on the “Filhos de Sepé” settlement in Águas Claras district, Viamão, RS. The total area of 18 ha was divided into two parts, a no-cut (NC) subarea and a cut (C) subarea. In the NC subarea, the spontaneous vegetation of the leeves was maintained, while in the C subarea, monthly cuts were made in the leeves vegetation, from the beginning of soil preparation until the harvest. In each subarea, four Malaise traps were installed. Collections occurred from the beginning of cultivation, at the end of October 2012, until harvest, in March 2013, twice a month. The traps remained assembled in the field for 24 hours at each sampling. A total of 3,184 Hymenoptera parasitoids were collected: 2,038 individuals in NC and 1,146 in C. We identified 488 morphospecies, distributed in 24 families. Mymaridae was the most abundant family and Eulophidae was the richest in both subareas. The rarefaction curve, plotting the number of morphospecies registered in relation to the number of individuals collected, indicates that NC possesses a greater richness than C. Of the identified morphospecies, 198 were overlaped between the subareas, while 203 were exclusive to NC and 57 to C. The families with the largest number of shared species were Platygastridae, Eulophidae e Mymaridae. The richness and abundance of parasitoids varied according to the phenological states of development, with the peak abundance registering in the vegetative period. The Morisita index identified three groupings, indicating a similarity relative to the three phases of rice growth and development: seedling, vegetative, and post-harvest. This is due to the large quantity of morphospecies overlaped between the subareas in each phase. The greatest differences occurred during the reproductive period, possibly due to the large difference between the richness of NC in relation to C.

L'acidité dans le sol, combinée à une toxicité aluminique est le stress environnemental le plus important limitant la production de riz (Oryza sativa L.). Dans ce travail, neuf variétés de riz vietnamien, ainsi que deux variétés de riz connues pour leur résistance/sensibilité à l'aluminium sont discriminées pour la tolérance à l'Al grâce à l'analyse de la croissance et la morphologie des racines en condition de culture hydroponique. Les lipides membranaires et l'expression des gènes liés au métabolisme de ces lipides ont également été analysés. Les résultats ont montré que la toxicité de l'aluminium influence tout le système racinaire du riz, elle inhibe la croissance de la racine principale ainsi que celle des racines latérales, le volume des racines, et le nombre de racines latérales. L'Al s'accumule dans les racines et les feuilles. Cette accumulation d'Al corrèle négativement avec la quantité de calcium, de magnésium et de potassium dans les tissus. L'aluminium diminue la teneur en lipides membranaires dans les racines et les feuilles, et ce d'autant plus que la variété est plus sensible. Dans les feuilles, l'acide gras le plus touché est l'acide linolénique C18 : 3 ; dans les racines, l'acide linoléique C18 : 2. L'aluminium provoque en outre dans les feuilles une diminution très importante de la teneur en monogalactosyl diacylglycerol MGDG, un galactolipide constitutif des membranes thylakoïdales. Dans les racines, c'est la phosphatidylcholine PC, qui diminue le plus. Ces modifications des lipides membranaires sont nettement plus importantes chez la variété de riz sensible que chez la variété tolérante. L'expression des gènes de synthèse est corrélée positivement avec les teneurs des lipides membranaires majeurs. Nos résultats ont montré que les lipides jouent un rôle important dans le maintien de l'intégrité et le fonctionnement des membranes cellulaires, et ont une influence sur la capacité des plantes à résister à la présence de l'aluminium dans le milieu / Soil acidity combined with the presence of Aluminium ions is a major environmental stress limiting rice (Oryza sativa) production. In this work, root growth and root morphology of nine vietnamese rice varieties and two IRRI reference varieties (one Al-resistant, one Al-sensitive) were studied in hydroponic conditions. Analysis of membrane lipid composition as well as the expression of genes related to lipid metabolism was also performed. Results showed that Al toxicity influenced negatively the whole root system : Al inhibited the elongation rate of the principal root and the lateral roots ; it decreased the root volume and the number of lateral roots. Al accumulated in root and leaf tissues. Al accumulation was negatively correlated with the amounts of Calcium, Magnesium and Potassium in plant tissues. Membrane lipid contents also decreased in roots and shoots, and these decreases were more important in the sensitive varieties than in the tolerant ones. In the shoots, linolenic acid C18:3 content was mostly affected, and in the roots linoleic acid C18:2. Furthermore, in the leaves Al provoked a large decrease in the main lipid of thylakoid membranes monogalactosyl diacylglycerol MGDG. In the roots, it decreased the phosphatidylcholine PC content. Lipid and fatty acid changes were more pronounced in Al-susceptible varieties than in tolerant ones. The expression of genes related to the biosynthesis of the main m embrane lipids during Al treatment correlated well with the time-course of membrane lipid composition. Our results indicated that lipids could play an important role in the integrity and function of cell membranes, and that they could be implicated in the capacity of plants to tolerate the presence of aluminium toxic ions in the environment