Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1139190 bytes, checksum: 7d7600e51fc96aab96c671593415f23b (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Arsenic is the more dangerous element to human health. Phytoremediation is an important technology to reduce the antropogenic effect in the environmental contamination, but it is necessary a detailed knowledge of tolerance mechanism, which is the goal of this work. We choose Brassica juncea, tolerant plant to several heavy metals, such as cadmium, and a plant of rapid growth. The arsenate was added to nutritive solution at final concentrations of 10, 50, 200 and 500 μM, and data was collected after 6, 10, 13, 14, 15 and 16 days of exposition. Higher the arsenic in the treatment, higher the level found in leaves, stalk and in roots reach the highest level (5457 mg Kg-1). This amount was 26 and 34 times higher than that found in stalk and leaves, respectively. No alteration in phosphorus level was found at any treatment . This absence of phosphate uptake inhibition seems to have a contribution to the tolerance found in this genotype. In contrast, arsenic concentrations equal or higher than 50 μM were associated with increase in sulphur content in roots in parallel with an increase in total phenol content in these organs, while it reduced sulfur levels in leaves. The two highest doses of arsenate led to the appearance of toxicity symptoms in leaves, characterized by marginal chlorosis and purple coloring in the abaxial faces of old leaves. Despite the highest levels of arsenic in roots, no change in root length and dry weight was detected. In shoot however, we observed reduction in leaf area, leng th and fresh weight in plants treated with 200 and 500 mM arsenate. Additionally, only the highest dose has produced a reduction in net photosynthesis (A) and stomatal conductance (gS) by the 13th day. On the 14th day it was possible to observe the reduction of these parameters in plants treated with 200 mM arsenate. Longer periods in the presence of hight doses allowed us to observe that, besides the reduction in stomatal opening, arsenic could also produce biochemical limitation to photosynthesis, which was associated to reduction in electron transport rate (ETR) and in the quantic efficiency of photosystem II [Y(II)], concomitantly with increase in the level of energy loss as heat [Y(NPQ)]. The second higher dose (200 μM) has not altered the A and other fluorescence parameters, by the 13th day and only negligible effects in leaf area and dry mass in parallel to no effect in roots was observed. Altogether these data support that the genotype of Brassica juncea under study is tolerant to arsenic. Despite of accumulation of high levels of arsenic in roots, no oxidative damage was observed, and no effects in root growth was noted. The fact that high levels of arsenic has occurred in roots, with minor effects in growth indicate the great potential of this plant to be used in phytoremediation as a phytostabilizer. / O arsênio é considerado o elemento mais perigoso para a saúde humana. Fitorremediação é uma importante tecnologia para amenizar o efeito antropogênico na contaminação ambiental, mas para o seu sucesso é necessário a compreensão detalhada dos mecanismos de tolerância de metais pesados, objetivo deste trabalho. A espécie escolhida foi a Brassica juncea, tolerante a vários metais, como cádmio e zinco, e que possui um crescimento rápido. O arsênio foi fornecido a solução nutritiva na forma de arsenato de sódio nas concentrações de 10, 50, 200 e 500 μM, sendo coletados dados aos 6, 10, 13, 14, 15 e 16 dias após a exposição. Quanto maiores os níveis de arsênio presentes no tratamento, maiores os níveis encontrados na planta, havendo um acúmulo de até 5457 mg Kg-1 de As nas raízes expostas a 500 μM de arsenato. Esta quantidade foi 26 e 34 vezes superior aquela observada em caules e folhas, respectivamente. Em nenhum dos tratamentos foram observadas alterações na concentração de fósforo. Esta ausência de inibição de acúmulo de fósforo pode significar a presença de um mecanismo de tolerância à toxidez do arsênio neste genótipo. Em contraste, doses de arsênio iguais ou superiores a 50 μM aumentaram os níveis enxofre nas raízes, em paralelo com um aumento no teor de fenóis, ao passo que reduziu os níveis de enxofre na folha. As duas maiores doses de arsenato levaram ao aparecimento de sintomas de toxidez nas folhas, caracterizados por clorose marginal e coloração arroxeada nas faces abaxiais de folhas velhas. Apesar dos altos níveis de arsênio em raízes, não houve redução no comprimento e na massa seca deste órgão. Na parte aérea por outro lado, foi observada a redução na área foliar, comprimento e massa fresca em plantas tratadas com 200 e 500 μM de arsenato. Adicionalmente observou-se que somente a maior dose reduziu a fotossíntese líquida (A) e condutância estomática (gS) até o 13º dia. A partir do 14º dia já foi possível observar a queda destes parâmetros em plantas tratadas com 200 μM de arsenato. Maiores períodos na presença altas doses de arsenato permitiram observar que alem da redução da abertura estomática, há uma limitação bioquímica contribuindo para a redução da fotossíntese. A diminuição em A esteve associada a limitações na etapa fotoquímica onde ocorreu uma redução na taxa linear de transporte de elétrons (ETR) e na eficiência quântica do fotossistema II [Y(II)], concomitante com o aumento da perda da energia luminosa na forma de calor [Y(NPQ)]. A segunda maior dose (200 μM) não provocou redução em A e nos parâmetros fotoquímicos até o 13º dia, com reduções negligíveis na área e massa foliar, com nenhum efeito no crescimento das raízes. Em conjunto, estes resultados permitem evidenciar que o genótipo de Brassica juncea em estudo possui tolerância aos níveis de arsênio. Apesar de acumular níveis altíssimos de arsênio nas raízes, estas plantas não apresentaram dano oxidativo, nem redução na acumulação de massa seca nas raízes. O fato de que altos níveis de As seja acumulado nas raízes, com efeitos reduzidos no seu crescimento, indica o grande potencial desta espécie para o seu uso na fitorremediação como uma espécie fitoestabilizadora.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1167456 bytes, checksum: 9886bd8d722d032daafce8573a930419 (MD5) Previous issue date: 2011-07-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Seeds of Towsville stylo (Stylosanthes humilis HBK), a tropical annual forage legume, exhibit a seed coat barrier to water and solutions imposed mainly by its macrosclereids, elongated palisade cells. Some growth regulator solutions are capable to penetrate the seed coat stimulating embryo growth, wich causes then coat rupture, leading to germination. When seeds are scarificed mechanically with sandpaper following treatments with regulators for 48 or 72 h, dormancy is partially broken, showing that regulators had penetrated through the seed coat. The growth regulators which mostly permeate seed coat thus promoting germination were: 1-amino-1- cyclopropane-1-carboxylic acid, thiourea and the combination 2-chloroethylphosphonic acid (CEPA) plus benzyladenine (BA). CEPA and BA, isolatedily, were also able to break dormancy, depending on the seed lot studied. Seed coat became highly permeable to water and growth regulators after mechanical (with sandpaper) and chemical (with sulfuric acid) scarification. / Sementes de estilosante (Stylosanthes humilis HBK), leguminosa tropical, forrageira anual, exibem uma barreira tegumentar imposta principalmente pelos macroesclereídios que compõe o tecido paliçádico do tegumento. Alguns reguladores de crescimento são capazes de penetrar o tegumento das sementes, estimular a germinação e promover o crescimento do embrião que, então rompe a barreira tegumentar. Quando as sementes são escarificadas em seguida ao tratamento das sementes com reguladores por 48 ou 72 h, ocorre quebra parcial da dormência, mostrando que os reguladores haviam penetrado pelo tegumento. Os reguladores de crescimento que exibiram maior permeância , i. e., aqueles que propiciaram um nível de germinação mais alto foram: ácido 1-carboxílico-1-aminociclopropano, tiouréia e ácido 2-cloroetilfosfônico (CEPA) + benziladenina (BA). CEPA e BA, isoladamente, também puderam quebrar a dormência, dependendo do lote de sementes estudado. Tratamentos de escarificação mecânica (com o uso de lixa d água) e química (com H2SO4) tornaram o tegumento permeável à água e solução dos reguladores de crescimento por afetarem a cutícula e os macroesclereídios do tegumento e, por isso, são rotineiramente empregados na quebra da paradormência tegumentar das sementes.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1244434 bytes, checksum: 7dab8f29bf5c537dbacff755c9f4ff0f (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / On germination, orthodox seeds become intolerant of desiccation. In this condition, these seeds may be a useful model for studies of recalcitrance, in order to elucidate structural and biochemical attributes associated with desiccation sensitivity. Here, we evaluated the loss of desiccation tolerance (DT) in Adenathera pavonina germinating seeds, by following the ability of seeds to germinate after desiccation following various periods of preimbibition. DT was progressively lost during germination, and seeds with radicle length of 1 mm did not withstand drying up to 13% of moisture content. By the rates of electrolyte leakage, it was observed that membrane system was damaged when 60-hour imbibed seeds were dried. It was also observed that dehydration decreased the activity of superoxide dismutase, however catalase, peroxidase and ascorbate peroxidase activities remained unchanged. Three groups of heat shock proteins were detected in fresh seeds, but with the progress of germination the number and intensity of its bands declined. Relative DNA content assessment was done by flow citometry. These analyses showed that the resumption of cell cycle coincided with the complete los of DT. / Ao longo da germinação, sementes ortodoxas tornam-se intolerantes a dessecação e, por isso, têm sido utilizadas em estudos que tentam elucidar as alterações bioquímicas e estruturais associadas com a sensibilidade à dessecação. O presente estudo teve como objetivo avaliar a perda da tolerância à dessecação (TD) durante a germinação de sementes ortodoxas da espécie Adenanthera pavonina, através da sobrevivência das sementes após a secagem realizada em seguida de diferentes períodos de pré-embebição. A TD foi gradativamente perdida ao longo da germinação, de modo que sementes com raiz primária com 1 mm de comprimento não sobreviveram após sua secagem até o grau de umidade inicial (13%). Pelas taxas de extravasamento de eletrólitos verificou-se que o sistema de membranas de sementes em estágio avançado de germinação (60 horas) foi comprometido após a secagem. Também foi observado que as atividades das enzimas catalase, peroxidase e peroxidase do ascorbato não foram tão prejudicadas após a secagem quanto a enzima dismutase do superóxido. Em sementes frescas foram detectadas três classes de proteínas resistentes ao calor e houve redução na intensidade de suas bandas com o avanço da germinação. O conteúdo relativo de DNA nuclear foi analisado por citometria de fluxo, e verificou-se que a retomada do ciclo celular coincidiu com a completa perda da TD.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 575036 bytes, checksum: 18cb2ad7521cef555ed6c892d0aee9e3 (MD5) Previous issue date: 2013-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plants of Landoltia punctata (G.Mey.) Les & DJ (Lemnaceae) were exposed to increasing concentrations of arsenic (As) for 24 hours to evaluate the occurrence of biochemical, physiological and ultrastructural changes. The plants showed As concentrations greater than 1.0 mg g-1 DM and, therefore, can be considered hyperaccumulators of this element. The highest concentration of MDA occurred in the treatment with 3.0 mg L-1 of As. There was reduction in the anion concentration at the highest concentration of As, which may be caused by the increased activity of superoxide dismutase (SOD). The highest activity of SOD may have increased the levels of hydrogen peroxide (H2O2) in plants exposed to the highest As concentration. There was reduction in the activity of catalase, peroxidase, ascorbate peroxidase and glutathione in plants exposed to the highest As concentrations. The activity of glutathione reductase increased with the increase in As concentration. Concentration of anthocyanin was higher in plants exposed to As. Exposure of plants to As resulted in increased levels of total soluble thiols and protein thiols, which was not observed for non-protein thiols. Analysis by scanning electron microscopy showed structural root damage, especially in the root cap region. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-Ray Spectrometry (EDS) of outer layers of the root apex exposed to As showed increase in the relative content of As, decrease in sulfur and maintenance of phosphorus content. The results showed that exposure of L. punctata to As led to rapid absorption and accumulation of this metalloid by plants, with several direct or indirect damages caused by the increased concentration of reactive oxygen intermediates, which could not be reversed by the action of antioxidant enzymes. / Plantas de Landoltia punctata (G.Mey.) Les & D.J. (Lemnaceae) foram expostas por 24 horas às concentrações crescentes de arsênio (As), com o objetivo de avaliar as alterações bioquímicas, fisiológicas e ultraestruturais. As plantas apresentaram concentrações de As maiores do que 1,0 mg g-1 MS, podendo ser consideradas hiperacumuladoras. O maior aumento na concentração de MDA ocorreu no tratamento com 3,0 mg L-1 de As. Houve redução na concentração de ânion na maior concentração de As, podendo ser o resultado da maior atividade da dismutase do superóxido (SOD). A maior atividade da SOD pode ter contribuído para o aumento nos teores de peróxido de hidrogênio (H2O2) nas plantas expostas à maior concentração de As. Houve redução na atividade das enzimas catalase, peroxidase e peroxidase do ascorbato e da glutationa nas plantas expostas às concentrações mais altas de As. Observou-se aumento na atividade da glutationa redutase com o aumento na concentração de As. A concentração de antocianina foi maior em plantas expostas ao As. A exposição das plantas ao As resultou em aumento nos teores de tiois solúveis totais e proteicos, o que não foi observado em relação aos teores de tiois não-proteicos. A análise por microscopia eletrônica de varredura evidenciou danos estruturais radiculares, principalmente na região da coifa. Na análise das camadas mais externas do ápice radicular exposto ao As por microscopia eletrônica de varredura com energia dispersiva de raio-X (EDS) foi observado aumento no teor relativo de As, diminuição no de enxofre e manutenção no teor de fósforo. Conclui-se que a exposição de L. punctata ao As resultou em rápida absorção e acúmulo desse metaloide pelas plantas, com diversos danos diretos ou indiretos, ocasionados pelo aumento da concentração de intermediários reativos de oxigênio, os quais não puderam ser revertidos pela ação das enzimas antioxidantes.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 990920 bytes, checksum: 8d1f6accdd4bdd06fbe54628e6d2b19b (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The toxicity of aluminum (Al) is a major factor that limits the growth and development of plants in acid soils. The existence of extensive areas with problems of acidity and Al toxicity, not only in Brazil but worldwide, generates great interest in knowing the mechanisms of plant tolerance to this element. Among the various proposed mechanisms, the ability of plants to produce and exude organic acids to the culture medium stands out from the most important. The aim was to study the production, accumulation and exudation of organic acids in Stylosanthes caused by Al. For this, we selected two Stylosanthes species: S. capitata and S. guianensis. The plants were subjected to Al concentrations of 0 and 200 μM in CaCl2 0.5 mM for 24 hours and then measured the root elongation, the levels of root exudate and organic acids. The species S. capitata and S. guianensis were chosen from among six species of Stylosanthes as a more sensitive and more tolerant to Al, respectively. Inhibition of root elongation and the content of Al in the roots of the two species increased with increasing concentration of Al in the culture solution after 24 hours of treatment. These factors were highly correlated (r> 0.93). For the concentration range studied, S. guianensis was always more tolerant to Al than S. capitata. The contents of Al in the plant increased with exposure time. Nevertheless, inhibition of root elongation is not increased with increasing time after 12 hours exposure, showing the rapidity of damage caused by Al. The organic acids levels in roots changed in the two species of Stylosanthes. The contents of malonic acid and succinic decreased, while the trans- aconitic acid remained constant. In S. capitata, the oxalic acid concentration did not change, whereas in S. guianensis increased significantly after exposure to Al. The contents of citric acid and malic decreased in the roots of both species, and S capitata always presented with higher levels of organic acids than S. guianensis, regardless of the treatment. Exposure to Al caused an increase in exudation of citric acid to the solution of two species of cultivation, especially in S. guianensis. The exudation of citric acid characterized by a phase lag of 4 hours and after it was observed significant increase in the exudate with the exposure time to Al in the two species with ever greater intensity S. guianensis. Anionic inhibitors channels (9-anthracene carboxylic acid and acid niflumic) and protein synthesis (cycloheximide) significantly reduced the exudation of citric acid to the culture solution, especially S. capitata. Aluminum contents in the root, also increased following treatment with inhibitors of channels anionic and protein synthesis, indicating the importance of exudation of organic acids in the prevention of absorption of Al. Most Al tolerance by S. guianensis compared to S. capitata, it seems, is the result of their ability to exude more citric acid to the culture medium by reducing the number Al absorbed by plants. / A toxicidade do alumínio (Al) é um dos principais fatores que limita o crescimento e o desenvolvimento das plantas em solos ácidos. A existência de extensas áreas com problemas de acidez e toxidez de Al, não só no Brasil como no mundo inteiro, desperta grande interesse em se conhecer os mecanismos de tolerância das plantas a este elemento. Dentre os diversos mecanismos propostos, a capacidade das plantas produzirem e exsudarem ácidos orgânicos para o meio de cultivo destaca-se entre as mais importantes. O objetivo do trabalho foi estudar a produção, o acúmulo e a exsudação de ácidos orgânicos em Stylosanthes causada por Al. Para isso, foram selecionadas duas espécies de Stylosanthes: S. capitata e S. guianensis. As plantas foram submetidas ao Al nas concentrações de 0 e 200 μM, em solução de CaCl2 0,5 mM durante 24 horas e, então, determinados o alongamento radicular, os teores radiculares e a exsudação de ácidos orgânicos. As espécies S. capitata e S. guianensis foram escolhidas, dentre seis espécies de Stylosanthes, como a mais sensível e a mais tolerante ao Al, respectivamente. A inibição do alongamento radicular e os teores de Al nas raízes das duas espécies aumentaram com o incremento da concentração de Al na solução de cultivo após 24 horas de tratamento. Esses fatores apresentaram elevada correlação entre si (r > 0,93). Para a faixa de concentração estudada, S. guianensis sempre mostrou-se mais tolerante ao Al do que S. capitata. Os teores de Al na planta aumentaram com o tempo de exposição. Apesar disso, a inibição do alongamento radicular não se intensificou com o prolongamento do tempo após 12 horas de exposição, demonstrando a rapidez dos danos causados pelo Al. Os teores de ácidos orgânicos nas raízes modificaram-se nas duas espécies de Stylosanthes. Os teores de ácido malônico e succínico decresceram, enquanto o de ácido trans-aconítico permaneceu constante. Em S. capitata, a concentração de ácido oxálico não se modificou, enquanto em S. guianensis aumentou significativamente após exposição ao Al. Os teores de ácido cítrico e málico diminuíram nas raízes de ambas as espécies, tendo S capitata apresentado sempre maiores teores desses ácidos orgânicos do que S. guianensis, independente do tratamento aplicado. A exposição das plantas ao Al resultou em aumento na exsudação de ácido cítrico para a solução de cultivo das duas espécies, especialmente em S. guianensis. A exsudação do ácido cítrico caracterizou-se por uma fase de latência de 4 horas, após observou-se forte aumento na exsudação com o tempo de exposição ao Al nas duas espécies, sempre com maior intensidade em S. guianensis. Os inibidores de canais aniônicos (ácido 9-antraceno carboxílico e ácido niflúmico) e de síntese de proteínas (cicloheximida) reduziram significativamente a exsudação de ácido cítrico para a solução de cultivo, principalmente em S. capitata. Os teores de Al na raiz, também aumentaram após tratamento com os inibidores de canais aniônicos e síntese de proteína, indicando a importância da exsudação dos ácidos orgânicos na prevenção da absorção de Al. A maior tolerância ao Al apresentada por S. guianensis comparativamente a S. capitata, ao que tudo indica, é resultado de sua capacidade de exsudar mais ácido cítrico para o meio de cultivo reduzindo a quantidade Al absorvido pelas plantas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3423486 bytes, checksum: 6f5dcf6dbf9fc0e69461e7967c2babfd (MD5) Previous issue date: 2013-07-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study was carried out to analyze the physiological, metabolic and anatomic impacts promoted by both the endogenous and/or artificial variation of gibberellins (GAs) on tomato plants (Solanum lycopersicum L.). To this end, different experiments were performed using wild-type (WT) and mutant plants in the biosynthesis of gibberellins (gib3, moderately deficient; gib2, mildly deficient and gib1, extremely deficient). In the first experiment I used WT and the mutant plants gib3, gib2 and gib1 and evaluated the effects of endogenous reduction of GA levels. It was observed that the reduced levels of GAs negatively affected the growth and that this slower growth is not associated with lower photosynthetic rates. The higher net photosynthesis (A N ) found in the mutants were associated with both increased stomatal density and higher stomatal (g s ) and mesophyll (g m ) conductances. One clear imbalance between carbon metabolism and growth seems to occur in plants with reduced GAs levels, given that reductions in the levels of the majority of the metabolites occurred concomitantly to higher A N . Moreover, higher A N was accompanied by elevated respiratory rate and increments in protein concentration, suggesting a shift of energy in the form of ATPs to other routes, since more energy production was not associated with higher biomass accumulation. In the second experiment I used plants WT and gib3, the genotype most similar to WT in the first experiment, and subjected those plants to artificial variations in the content of GAs by applying GAs and/or paclobutrazol (PBZ), a GA biosynthesis inhibitor. The results obtained allowed the identification of both metabolic and physiological changes associated with both endogenous GAs variation, as well as the artificial variation caused by varying the GAs regime. In both genotypes growth was strongly reduced in presence of PBZ whereas it was incremented when applying GAs. Lower growth rates were accompanied by higher dark respiration (R d ) and higher A N , the former being influenced by larger stomatal density and stomatal opening, leaf thickness, as well as g s and absorptance. The levels of the majority of metabolites evaluated were positively associated with GAs content. Little or no variation in chlorophyll fluorescence a and antioxidative system parameters indicated no apparent stress. Taken as a whole, the information obtained within this study provide a better understanding of the physiological, molecular and metabolic disorders associated with GA deficiency in plants; however, future metabolic and molecular studies are still required to allow us a better understanding of the effects of reduced GA levels on the metabolism of these plants. / O presente trabalho foi conduzido com intuito de analisar os impactos causados pela variação endógena e/ou artificial (aplicação de GAs e paclobutrazol-PBZ) dos níveis de giberelinas sobre a fisiologia, metabolismo e anatomia de plantas de tomate (Solanum lycopersicum L.). Para tal, diferentes experimentos foram realizados utilizando-se plantas tipo selvagem (WT) e mutantes na biossíntese de giberelinas (gib3: moderadamente deficiente, gib2: medianamente deficiente e gib1: extremamente deficiente). No primeiro experimento foram utilizadas plantas WT e os mutantes gib3, gib2 e gib1 avaliando-se os efeitos da redução endógena dos níveis de GAs. Os resultados mostraram que a redução dos níveis de GAs afetou negativamente o crescimento dessas plantas e que este menor crescimento não estaria associado a menores taxas fotossintéticas. A elevada fotossíntese (A N ) nos mutantes apresentou-se associada com uma maior densidade e abertura estomática, assim como maiores condutâncias estomática (g s ) e mesofílica (g m ). Um desbalanço entre o metabolismo do carbono e crescimento parece ocorrer plantas com redução na concentração de GAs, visto que reduções nos teores da maioria dos metabólitos ocorreram concomitantemente com elevada A N . Ademais, maior A N foi acompanhada de uma elevada taxa respiratória e incrementos na concentração de proteínas, sugerindo um desvio de energia em forma de ATPs para outras rotas, já que uma maior produção de energia não se traduziu em acúmulo de biomassa. No segundo experimento foram utilizadas plantas WT e gib3, genótipo mais semelhante ao WT no primeiro experimento, submetidas à variações artificiais no conteúdo de GAs mediante a aplicação de GAs e/ou PBZ. Os resultados obtidos permitiram a identificação de mudanças metabólicas e fisiológicas associadas tanto à variação endógena de GAs, assim como as ocasionadas pela variação artificial de GAs. Para ambos os genótipos, o crescimento foi bastante reduzido em presença de PBZ e apresentou incrementos quando da aplicação de GAs. Menores taxas de crescimento foram acompanhadas de maiores respiração no escuro (R d ) e A N , a última influenciada por maiores densidade e abertura estomática, espessura foliar, assim como g s e absortância. A maioria dos metabólitos foi positivamente correlacionada com o conteúdo de GAs. Pouca ou nenhuma variação em parâmetros da fluorescência da clorofila a e sistema antioxidativo indicam ausência de estresses aparentes. Consideradas em conjunto, as informações obtidas com o presente estudo oferecem uma melhor compreensão dos mecanismos fisiológicos, moleculares e metabólicos associados à deficiência de GAs em plantas; contudo, estudos metabólicos e moleculares mais detalhados ainda serão necessários para uma melhor compreensão dos efeitos da redução dos níveis de GAs sobre o metabolismo dessas plantas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 279034 bytes, checksum: 141cff7d975ad2a0d439e0f2d5e92fd3 (MD5) Previous issue date: 2006-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The influence of different concentrations of As over some aspects of growth and antioxidant system were studied in three water species: Azolla caroliniana, Lemna gibba and Salvinia minima, in nutrient solution. After the three species being exposed to five concentrations of As (0.0, 0.25, 0.5, 1.0 and 1.5 mg.L-1) in nutrient solution, the As content into the plants, relative growth rate (TCR), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POX), ascorbate peroxidase (APX) and glutatione reductase (GR) enzymatic activity, total thiol, non protein thiol and protein thiol content and anthocyanin content were determined. L. gibba showed the highest tolerance to As, requiring 967,6 μg g-1MD to reduce growth in 50%. A. caroliniana required 429,2 μg g-1MD to show this level of growth reduction and S. minima required 255,08 μg g-1MD for the same response. Antioxidant mechanisms to the increase in As concentration in the medium characterized each species. A. caroliniana went through increases in CAT and GR activities, keeping unaltered SOD and POX activities, and showing reduction in APX activity, although it presented the highest activity of this enzyme. S. minima exhibited increase in SOD, CAT, APX and GR activities, keeping POX activity unaltered, with the increase of As concentration in the growth medium. L. gibba higher tolerance to As effects seem to be related to the enzymatic antioxidant mechanisms and also to the non-enzymatic ones. This species, besides presenting higher SOD, CAT, POX and GR activities, also showed higher thiol and anthocyanin content than the other two species studied. Although A. caroliniana and S. minima also presented increase in the activity of several enzymes, L. gibba s higher tolerance seems to be due not only to the increase in these antioxidant processes, but also to superior basal activity of these enzymes, and to higher thiol and anthocyanin basal content. Besides the increase in enzymatic activities, L. gibba exhibited total-thiol and non-protein thiol content increase, diminishing protein thiol content. A. caroliniana and S. minima practically did not suffer alterations in thiol content. As L. gibba, A. caroliniana and S. minima revealed an increment in anthocyanin content after exposure to increasing concentrations of As in the solution. In this context, L. gibba showed the highest potential to be employed in phytoremediation. / A influência do As sobre alguns aspectos do crescimento e do sistema antioxidante foi estudada em três espécies aquáticas: Azolla caroliniana, Lemna gibba e Salvinia minima, expostas cinco concentrações de As (0,0, 0,25, 0,5, 1,0 e 1,5 mg L-1) em solução nutritiva. Foram determinados o teor de As nas plantas, a taxa de crescimento relativo (TCR), as atividades enzimáticas da dismutase do superóxido (SOD), da catalase (CAT), de peroxidases (POX), da peroxidase do ascorbato (APX) e da redutase da glutationa (GR), o teor de tióis totais, de tióis não protéicos e de tióis protéicos e, ainda, o teor de antocianinas. Lemna gibba foi a macrófita que apresentou maior tolerância ao As, requerendo 967,6 μg g-1MS para reduzir em 50 % a TCR. Azolla caroliniana demandou 429,2 μg g-1MS para a ocorrência dessa redução e, por último, demonstrando ser a mais sensível, S. minima requereu 255,08 μg g-1MS. Em relação aos mecanismos antioxidantes, as três espécies responderam de forma diferente ao aumento da concentração de As no meio. Azolla caroliniana sofreu aumentos nas atividades da CAT e da GR, manteve inalteradas as atividades da SOD e da POX, sofrendo diminuição na atividade da APX, embora tenha sido a espécie que apresentou maior atividade desta enzima. Salvinia minima exibiu aumentos nas atividades de SOD, CAT, APX e GR, mantendo inalterada a atividade de POX, com o aumento da concentração de As no meio de cultivo. A maior tolerância de L. gibba aos efeitos do As parece estar relacionada tanto aos mecanismos antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos. Esta espécie, além de apresentar maiores atividades de SOD, CAT, POX e GR, também apresentou maiores teores de tióis e antocianinas que as outras duas espécies analisadas. Embora A. caroliniana e S. minima também tenham apresentado incrementos nas atividades de várias enzimas, a maior tolerância de L. gibba parece ser devida não somente ao aumento nestes processos antioxidantes, mas à superior atividade basal dessas enzimas e ao maior conteúdo basal de tióis e antocianinas. Além do aumento nas atividades enzimáticas, L. gibba exibiu aumentos nos teores de tióis totais e tióis não protéicos, diminuindo os teores de tióis protéicos. A. caroliniana e S. minima praticamente não sofreram alterações no conteúdo de tióis. Assim como L. gibba, A. caroliniana e S. minima revelaram acréscimos nos teores de antocianinas após exposição às concentrações crescentes de As na solução. Neste contexto, dentre as três macrófitas estudadas, L. gibba foi a que apresentou maior potencial para ser empregada em programas de fitorremediação.

No Brasil o sorgo sacarino é utilizado para a geração de etanol e o bagaço é queimado em caldeiras industriais ou depositado no solo poluindo o ambiente. O presente estudo avaliou o desempenho das plantas de sorgo e o valor nutricional da silagem do bagaço dos genótipos visando à nutrição de ruminantes. Os experimentos foram implantados no campus da UTFPR em Dois Vizinhos-PR. O primeiro ensaio foi estabelecido no dia 02 de outubro de 2012 usando os genótipos ADV 2010, Hunnigreen, Sugargraze, Volumax, BR 505, 503, 501 e o segundo em 2013 no dia 27 de novembro avaliando os materiais ADV 2010, Sugargraze, Hunnigreen, EX 5110, BR 506, 508, 509 e 511. O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso com três repetições, analisando os resultados por meio da ANOVA e comparando as médias pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade de erro. As variáveis de campo avaliadas foram à altura de plantas (Alt Pl), produção de massa verde (Prod MV), percentual de folhas, colmo e panículas em relação à planta, produção de colmos despalhados (Prod Col Desp), produção de colmos inteiros (Prod Col Int), diâmetro de colmos (Dia Col), produção de caldo (Prod Cal) e graus Brix (oBrix). Após a extração do caldo das plantas, fez-se a trituração e acondicionamento da forragem em silos por 60 dias e no bagaço, estimou-se o rendimento de matéria verde (MV). Na silagem do bagaço aferiuse a capacidade tampão (CT), potencial hidrogeniônico (pH), matéria seca (MS), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), carboidratos totais (CHT), carboidratos não fibrosos (CHNF), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina (LIG) e digestibilidade “in vitro” (DIGIV). Não ocorreu distinção significativa (P>0,05) entre os genótipos sobre a produção de MV e, no cômputo geral, na segunda safra o rendimento foi menor e repercutiu na redução da produção de bagaço. Na silagem do bagaço o percentual de MS foi de 32,3% e de 33,1%; a FDN de 73% e 65,8%, PB de 3,8 e 5,9%; pH de 3,7 e 3,7; CT de 9,8 e 10,7 e. mg MS-1; a quantidade de CHNF foi de 11,1 e 13,5%; DIGIV da MS de 36,9 e 62,4%, para os bagaços produzidos dos materiais cultivados nas safras 2012/2013 e 2013/2014 respectivamente. Os genótipos híbridos tiveram um melhor desempenho agronômico enquanto que as variedades foram mais eficientes nos índices bromatológicos. E apesar do elevado percentual de FDN e o baixo nível proteico, é possível alimentar os ruminantes com esse coproduto. / Brazilian sweet sorghum is used to generate ethanol and the bagasse is burned in industrial boilers or deposited on soil polluting the environment. This study evaluated the performance of sorghum plants and its bagasse silage nutritional value aiming to use it in the ruminant nutrition. Experiments were set up on the UTFPR campus at Dois Vizinhos-PR. The first trial was established on October 2nd, 2012 using the genotypes ADV 2010, Hunnigreen, Sugargraze, Volumax, BR 505, 503, 501 and the second trial at 2013 on November 27th assessing the materials ADV 2010, Sugargraze, Hunnigreen, EX 5110, BR 506, 508, 509 and 511. Experimental was laid out as a randomized block design with three replications. Results were analyzed through ANOVA comparing the averages by Duncan test at 5% error probability. As field variables were evaluated: plant height (Pl hei), green mass production (GM Prod), percentage of leaves, stems and panicles in relation to the plant, stems production without straw (Prod stems with straw), whole stems production (Who stems Prod), stem diameter (Stem diam), juice production (Juice prod) and Brix degree (oBrix). After juice plant extraction, forage bagasse was crushed and packed in silos for 60 days and green matter yield was estimated (GM). In bagasse silage gauged to buffer capacity (BC), dry matter (DM), mineral matter (MM), crude protein (CP), ether extract (EE), total carbohydrates (TC), non-fibrous carbohydrates (NFCH), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin (LIG ) and digestibility "in vitro" (DIGIV). There was no significant difference (P> 0.05) between genotypes regarding to green matter production and on average, the second crop yield was lower and reflected in the reduction of bagasse production. Bagasse silage DM was of 32.3% and 33.1%; NDF 73% and 65.8%, crude protein 3.8% and 5.9; pH 3.7 and 3.7; TC and 9.8 and 10.7. mg MS-1; the amount of NFCH was 11.1 and 13.5%; DIG of DM 36.9 and 62.4% for the respectively to the bagasse produced from materials grown in the 2012/2013 and 2013/2014 seasons. Hybrid genotypes had a better agronomic performance while the varieties were more efficient in bromatological indexes. And despite the high percentage of NDF and the low protein level, it is possible to feed ruminants with this coproduct.

No Brasil o sorgo sacarino é utilizado para a geração de etanol e o bagaço é queimado em caldeiras industriais ou depositado no solo poluindo o ambiente. O presente estudo avaliou o desempenho das plantas de sorgo e o valor nutricional da silagem do bagaço dos genótipos visando à nutrição de ruminantes. Os experimentos foram implantados no campus da UTFPR em Dois Vizinhos-PR. O primeiro ensaio foi estabelecido no dia 02 de outubro de 2012 usando os genótipos ADV 2010, Hunnigreen, Sugargraze, Volumax, BR 505, 503, 501 e o segundo em 2013 no dia 27 de novembro avaliando os materiais ADV 2010, Sugargraze, Hunnigreen, EX 5110, BR 506, 508, 509 e 511. O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso com três repetições, analisando os resultados por meio da ANOVA e comparando as médias pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade de erro. As variáveis de campo avaliadas foram à altura de plantas (Alt Pl), produção de massa verde (Prod MV), percentual de folhas, colmo e panículas em relação à planta, produção de colmos despalhados (Prod Col Desp), produção de colmos inteiros (Prod Col Int), diâmetro de colmos (Dia Col), produção de caldo (Prod Cal) e graus Brix (oBrix). Após a extração do caldo das plantas, fez-se a trituração e acondicionamento da forragem em silos por 60 dias e no bagaço, estimou-se o rendimento de matéria verde (MV). Na silagem do bagaço aferiuse a capacidade tampão (CT), potencial hidrogeniônico (pH), matéria seca (MS), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), carboidratos totais (CHT), carboidratos não fibrosos (CHNF), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina (LIG) e digestibilidade “in vitro” (DIGIV). Não ocorreu distinção significativa (P>0,05) entre os genótipos sobre a produção de MV e, no cômputo geral, na segunda safra o rendimento foi menor e repercutiu na redução da produção de bagaço. Na silagem do bagaço o percentual de MS foi de 32,3% e de 33,1%; a FDN de 73% e 65,8%, PB de 3,8 e 5,9%; pH de 3,7 e 3,7; CT de 9,8 e 10,7 e. mg MS-1; a quantidade de CHNF foi de 11,1 e 13,5%; DIGIV da MS de 36,9 e 62,4%, para os bagaços produzidos dos materiais cultivados nas safras 2012/2013 e 2013/2014 respectivamente. Os genótipos híbridos tiveram um melhor desempenho agronômico enquanto que as variedades foram mais eficientes nos índices bromatológicos. E apesar do elevado percentual de FDN e o baixo nível proteico, é possível alimentar os ruminantes com esse coproduto. / Brazilian sweet sorghum is used to generate ethanol and the bagasse is burned in industrial boilers or deposited on soil polluting the environment. This study evaluated the performance of sorghum plants and its bagasse silage nutritional value aiming to use it in the ruminant nutrition. Experiments were set up on the UTFPR campus at Dois Vizinhos-PR. The first trial was established on October 2nd, 2012 using the genotypes ADV 2010, Hunnigreen, Sugargraze, Volumax, BR 505, 503, 501 and the second trial at 2013 on November 27th assessing the materials ADV 2010, Sugargraze, Hunnigreen, EX 5110, BR 506, 508, 509 and 511. Experimental was laid out as a randomized block design with three replications. Results were analyzed through ANOVA comparing the averages by Duncan test at 5% error probability. As field variables were evaluated: plant height (Pl hei), green mass production (GM Prod), percentage of leaves, stems and panicles in relation to the plant, stems production without straw (Prod stems with straw), whole stems production (Who stems Prod), stem diameter (Stem diam), juice production (Juice prod) and Brix degree (oBrix). After juice plant extraction, forage bagasse was crushed and packed in silos for 60 days and green matter yield was estimated (GM). In bagasse silage gauged to buffer capacity (BC), dry matter (DM), mineral matter (MM), crude protein (CP), ether extract (EE), total carbohydrates (TC), non-fibrous carbohydrates (NFCH), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin (LIG ) and digestibility "in vitro" (DIGIV). There was no significant difference (P> 0.05) between genotypes regarding to green matter production and on average, the second crop yield was lower and reflected in the reduction of bagasse production. Bagasse silage DM was of 32.3% and 33.1%; NDF 73% and 65.8%, crude protein 3.8% and 5.9; pH 3.7 and 3.7; TC and 9.8 and 10.7. mg MS-1; the amount of NFCH was 11.1 and 13.5%; DIG of DM 36.9 and 62.4% for the respectively to the bagasse produced from materials grown in the 2012/2013 and 2013/2014 seasons. Hybrid genotypes had a better agronomic performance while the varieties were more efficient in bromatological indexes. And despite the high percentage of NDF and the low protein level, it is possible to feed ruminants with this coproduct.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-04-24T14:09:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriano Silva de Faria - 2018.pdf: 11007100 bytes, checksum: 00923ba0305a677bca78e6eaf67c518f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-04-25T12:12:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriano Silva de Faria - 2018.pdf: 11007100 bytes, checksum: 00923ba0305a677bca78e6eaf67c518f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T12:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriano Silva de Faria - 2018.pdf: 11007100 bytes, checksum: 00923ba0305a677bca78e6eaf67c518f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-13 / The Cerrado biome has about 30% or 12,070 of the flora species cataloged in Brazil. Accelerated occupation and loss of biodiversity have made the Cerrado one of the 34 hotspots in the world. With a high index of endemism, about 30% (645) of the species that make up the list with some level of threat of extinction in Brazil are located in the Cerrado. The biome still has a remarkable climatic seasonality, with dry and rainy season. The replacement of Cerrado vegetation for anthropic uses intensified in the 1970s, basically for agricultural uses. Studies on climate change point to deforestation as one of the causes of greenhouse gas (GHG) emissions, motivating the government to create programs to monitor the coverage and use of land and removal of natural vegetation. Mappings indicate a reduction of vegetation of the Cerrado in 6% in the 11-year interval (PROBIO in 2002 with 60.5% and Cerrado TerraClass in 2013 with 54.5%). In this way, it makes necessary the annual monitoring, financing the actions of conservation for the biome. In order to understand the detection in the Cerrado conversion and to obtain information in a short time, it was decided to use the Integrated System of Deforestation Alerts (ISDA), since it is the only annual monitoring of the biome and has a low cost in relation to the others existing. SIAD was developed in Lapig and has provided conversion rates since 2003. In this way, the objective was to evaluate the potential and the limitations of detection of deforestation in the Cerrado using satellite images of moderate resolution and analysis of time series with reference to the SIAD. The efficiency of the reference map (i.e. PROBIO and TerraClass) was evaluated in relation to the amount of false deforestation generated. We attempted to understand the variation in the number of alerts generated as a function of rainfall seasonality from MODIS collections 5 and 6 (product MOD13Q1) and to analyze the seasonal behavior of deforestation alerts from 2015-2016 using the BFAST algorithm. Thus, the SIAD generated 101,902 deforestation alerts for 2015-2016 using the Cerrado TerraClass mapping and MODIS collection 6, of which 3% (3,185) were classified as deforestation by the visual inspection method. It was verified that the Cerrado TerraClass reference map generates less false deforestation than the PROBIO, and that, the collection 6 presents greater sensitivity of change in the vegetation in relation to the collection 5, contributing to the increase of false deforestation. The seasonality of precipitation is directly related to the number of alerts generated. However, the BFAST algorithm was effective in filtering the false positives, not presenting breaks in 16% of the alerts generated for 2015-2016, with 99% agreement with the visual inspection. / O bioma Cerrado possui cerca de 30% ou 12.070 das espécies de flora catalogadas no Brasil. A ocupação acelerada e a perda da biodiversidade fizeram com que o Cerrado se tornasse um dos 34 hotspots do mundo. Com alto índice de endemismo, cerca de 30% (645) das espécies que compõem a lista com algum nível de ameaça de extinção no Brasil se localizam no Cerrado. O bioma ainda conta com uma sazonalidade climática marcante, com período seco e chuvoso. A substituição da vegetação do Cerrado para usos antrópicos se intensificou a partir da década de 1970, basicamente para usos agropecuários. Estudos sobre mudanças climáticas apontam o desmatamento como uma das causas de emissões de gases de efeito estufa (GEE), motivando o governo a criar programas de monitoramento da cobertura e uso da terra e remoção da vegetação natural. Mapeamentos apontam redução da vegetação do Cerrado em 6% no intervalo de 11 anos (PROBIO em 2002 com 60,5% e TerraClass Cerrado em 2013 com 54,5%). Desta maneira, faz se necessário o monitoramento anual, subsidiando as ações de conservação para o bioma. Para compreender a detecção na conversão do Cerrado e obter informações em curto espaço de tempo, optou-se em utilizar o Sistema Integrado de Alertas de Desmatamento (SIAD), por ser o único monitoramento anual do bioma e possuir baixo custo em relação aos demais existentes. O SIAD foi desenvolvido no Lapig e disponibiliza taxas de conversão desde 2003. Desta forma, buscou-se avaliar o potencial e as limitações de detecção de desmatamentos no Cerrado utilizando imagens de satélite de resolução moderada e análises de séries temporais tendo por referência o SIAD. Avaliou-se a eficiência do mapa de referência (i.e. PROBIO e TerraClass) em relação a quantidade de falsos desmatamentos gerados. Buscou-se entender a variação na quantidade de alertas gerados em função da sazonalidade da precipitação a partir das coleções 5 e 6 do MODIS (produto MOD13Q1) e analisar o comportamento sazonal dos alertas de desmatamentos de 2015-2016 utilizando o algoritmo BFAST. Assim, o SIAD gerou 101.902 alertas de desmatamentos para 2015-2016 utilizando o mapeamento TerraClass Cerrado e coleção 6 MODIS, dos quais 3% (3.185) foram classificados como desmatamento pelo método de inspeção visual. Verificou-se que o mapa de referência TerraClass Cerrado gera menos falsos desmatamentos que o PROBIO, e que, a coleção 6 apresenta maior sensibilidade de mudança na vegetação em relação a coleção 5, contribuindo para o aumento de falsos desmatamentos. A sazonalidade da precipitação possui relação direta na quantidade de alertas gerados. Já o algoritmo BFAST se mostrou eficaz na filtragem dos falsos positivos, não apresentando quebras em 16% dos alertas gerados para 2015- 2016, com 99% de concordância com a inspeção visual.