Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-11-05T12:40:45Z No. of bitstreams: 2 Tese - Andreia Alves da Costa Silveira - 2018.pdf: 3591961 bytes, checksum: 1441f67b3dd43252aec552b063b6081a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-05T14:44:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Andreia Alves da Costa Silveira - 2018.pdf: 3591961 bytes, checksum: 1441f67b3dd43252aec552b063b6081a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-05T14:44:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Andreia Alves da Costa Silveira - 2018.pdf: 3591961 bytes, checksum: 1441f67b3dd43252aec552b063b6081a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In micropropagation, seedlings are produced in large scale with homogeneity, which can be potentiated with photomixotrophic systems, which improve the physiological quality of the seedlings. Endophytic fungi of bamboo have the potential of producing substances that can promote biofertilization and antagonism against pathogens. An example of application is antagonism against Magnaporhe oryzae, considered the main pathogen of rice. The objective of this work was to establish the micropropagation protocol of Bambusa oldhamii; besides characterizing endophytic fungi of this species, verify the biofertilizer potential in rice and potential antagonist against M. oryzae. Buds were inoculated in MS medium supplemented with 0.45 μM Tidiazuron-TDZ, 0.2% (w / v) PPM (Plant Preservative Mixture) and 50 mg L-1 kanamycin. The treatments consisted of: different months of collection (March-December 2016) x types of cap (heterotrophic and photomixotrophic system) x luminous conditions (100% blue (455nm), 100% red (630nm), 30% blue + 70% For the multiplication, shoots were inoculated in MS medium + 2.27 μM TDZ or 3.40 μM Paclobutrazol - PBZ. The fungal isolates that were observed in the in vitro culture were identified and characterized biochemically, besides antagonism to M. oryzae and microbiolization of rice seeds, June and July were constituted in the best months of collection, and the climatic variables that most interfered in the morphogenesis were minimum temperature and compensated mean. Photomixotrophic system was superior in the multiplication with TDZ, with increase of 59.51% in 30% blue + 70% red, 70.80% in 30% red + 7 0% blue, and 50.49% in white fluorescent lights. PBZ was higher in carotenoid production, with a mean of 128.02 μg / mL in blue light and conventional lids. TDZ was higher than PBZ when blue was not present. Five potential fungal isolates were identified, 29 (Acrocalymma sp.), 122 (Botryobambusa fusicoccum) 711 (Phoma sp.), 712 (Phoma sp.) And 27 (Arthrinium marii) isolates 711, 712, 27 and 29 produced PPO. The isolate 29 produced higher amounts of AIA, with 31.55 mg / mL on the fourth day. It was observed a reduction of mycelial growth of M. oryzae by all isolates, with emphasis on isolate 122. Isolate 711 presented phosphate solubilization, and higher mean shoot length, fresh and dry mass in rice microbiolization. An efficient micropropagation protocol of B. oldhamii using a photomixotrophic system with 30% blue + 70% red LEDs could be established, as well as the identification of a fungal isolate promising for biofertilization, which could be the basis for new studies with rooting of B. oldhamii and promotion of growth in newly acclimatized species. / Na micropropagação, mudas são produzidas em larga escala com homogeneidade, o que pode ser potencializado com sistemas fotomixotróficos, os quais melhoram a qualidade fisiológica das mudas. Fungos endofíticos de bambu possuem potencial de produção de substâncias que podem promover biofertilização e antagonismo contra patógenos. Exemplo de aplicação se dá com o antagonismo contra Magnaporhe oryzae, considerado o principal patógeno do arroz. O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de protocolo de micropropagação de Bambusa oldhamii; além de caracterizar fungos endofíticos desta espécie, verificar o potencial biofertilizante em arroz e potencial antagonista contra M. oryzae. Brotos foram inoculados em meio MS suplementado com 0,45 µM de Tidiazuron – TDZ, 0,2% (p/v) de PPM (Plant Preservative Mixture) e 50 mg L -1 de canamicina. Os tratamentos consistiram de: diferentes meses de coleta (março-dezembro de 2016) x tipos de tampa (sistema heterotrófico e fotomixotrófico) x condições luminosas [100% azul (455nm), 100% vermelho (630nm), 30% azul + 70% vermelho, 30% vermelho + 70% azul ou branco fluorescente]. Para a multiplicação, brotos foram inoculados em meio MS + 2,27 µM de TDZ ou 3,40 µM de Paclobutrazol - PBZ. Os isolados fúngicos que foram observados no cultivo in vitro foram identificados e caracterizados bioquimicamente, além de antagonismo à M. oryzae e microbiolização de sementes de arroz. Junho e Julho se constituíram nos melhores meses de coleta, e as variáveis climáticas que mais interferiram na morfogênese foram temperatura mínima, e média compensada. LEDs 30% azul + 70% vermelho obtiveram maiores médias, com aumento de 81,79% no número de folhas. Sistema fotomixotrófico foi superior na multiplicação com TDZ, com aumento de 59,51% em 30% azul + 70% vermelho, 70,80% em 30% vermelho + 70% azul, e 50,49% em luzes brancas fluorescentes. PBZ foi superior em produção de carotenoides, com médias de 128,02 µg/mL em luz azul e tampas convencionais. Foram identificados cinco isolados fúngicos potenciais, denominados: 29 (Acrocalymma sp.), 122 (Botryobambusa fusicoccum) 711 (Phoma sp.), 712 (Phoma sp.) e 27 (Arthrinium marii) Os isolados 711, 712, 27 e 29 produziram PPO. O isolado 29 produziu maior quantidade de AIA, com 31,55 mg/mL no quarto dia. Observou-se redução do crescimento micelial de M. oryzae por todos os isolados, com destaque para o isolado 122. O isolado 711 apresentou solubilização de fosfato, e maiores médias de comprimento da parte aérea, massa fresca e seca na microbiolização em arroz. Pôde-se estabelecer um protocolo eficiente de micropropagação de B. oldhamii utilizando sistema fotomixotrófico com LEDs 30% azul + 70% vermelho, assim como foi possível identificar um isolado fúngico promissor para a biofertilização, dados estes que podem ser o alicerce para novos estudos com enraizamento de B. oldhamii e promoção de crescimento em espécies recém-aclimatizadas.

The increasing concerns launched by debates about climate changes added to the uncontrolled growth of world population have opened a market to natural inputs for a more sustainable agriculture. Taking those concerns together, it is very important to think in advance in terms of finding solutions to increase the food production, with improved quality and in a supposed changing environment. Natural substances such as seaweed biostimulants are coming up as inputs for crops yield and abiotic stress tolerance enhancement with increasing use in agriculture. In this scene, it is important to understand effects and mode of action of these substances on plant physiology to permit the development of consistent products and guarantee the delivery of solutions to growers that assist them in solving their needs. Therefore, this research was carried out aiming to understand the role of agrochemicals (classical plant growth regulators and seaweed biostimulants) on root development and hormonal relations of tomato \'Micro-Tom\' and Arabidopsis under water deficit conditions. Ascophyllum nodosum extracts (ANE) ability to stimulate endogenous hormonal responses in conditions of drought and osmotic stress was tested. We carried out experiments with two plant models: one is classically used in plant science studies and the other, a crop-like plant model whose scientific findings can be applied for several crops. We used tomato hormonal mutants and reporter lines grown in conditions of drought stress to study the effects of plant growth regulators and seaweed extracts on root growth and hormonal responses, respectively. Additionally, we tested in vitro the effects of these substances on root growth of Arabidopsis seedlings under osmotic stress conditions. The root development of tomato and Arabidopsis was negatively affected by the presence of water deficit caused by drought and osmotic stress, respectively. Gibberellins biosynthesis inhibitors only affected the root growth of gibberellin-deficient mutant (gib-3). Extracts of the same seaweed presented different effects on root growth of Arabidopsis seedlings and hormonal responsiveness in roots of tomato, possibly due to variability in their compositions. ANE A and B show opposite effects on root growth. ANE A promotes root growth, whereas ANE B shows inhibitory effects. These substances seem to have little influence on auxin responses in roots, however, they alter the balance between abscisic acid and ethylene under drought conditions. The standardization of the composition of seaweed extracts complemented with studies on their physiological and molecular effects in crops is crucial for the establishment of these agricultural inputs as one of the solutions for current and future requirements of food production. / As crescentes preocupações oriundas a partir dos atuais debates sobre mudanças climáticas somadas ao descontrolado crescimento da população mundial têm dado espaço para o uso de insumos agrícolas naturais, objetivando sustentabilidade na agricultura. Diante de tais preocupações, é importante pensar antecipadamente e encontrar maneiras de aumentar a produção e a qualidade de alimentos, em um ambiente de supostas mudanças climáticas. Substâncias naturais, como bioestimulantes à base de alga, estão ganhando relevância como melhoradores da produtividade e tolerância a estresses abióticos com crescentes usos na agricultura. Diante desse cenário, é importante compreender os efeitos e modos de ação dessas substâncias na fisiologia das plantas para permitir o desenvolvimento de produtos consistentes e garantir aos produtores soluções que atendam às suas necessidades. Portanto, este estudo foi realizado com o objetivo de entender o papel de agroquímicos (reguladores vegetais clássicos e biostimulantes à base da alga) sobre o desenvolvimento radicular e relações hormonais do tomateiro \'Micro-Tom\' e Arabidopsis sob condições de estresse hídrico. Foi testada a habilidade de extratos Ascophyllum nodosum (ANE) em estimular respostas hormonais em condições de seca e estresse osmótico. Foram realizados experimentos com duas plantas-modelo: Arabidopsis que é largamente utilizada em estudos científicos de plantas e o tomateiro \'Micro-Tom\', uma planta-modelo mais adequada para estudos aplicados à agricultura sob condições tropicais. Foram utilizados mutantes hormonais e linhas-repórter de tomate cultivadas em condições de seca para o estudo dos efeitos dos reguladores vegetias e extratos de alga no crescimento radicular e respostas hormonais, respectivamente. Além disso, foram testados in vitro os efeitos dessas substâncias no crescimento radicular de plântulas de Arabidopsis em condições de estresse osmótico. O desenvolvimento radicular do tomateiro e Arabidopsis foi negativamente afetado pela ocorrência do déficit hídrico causado por seca e estresse osmótico, respectivamente. Inibidores de giberelinas afetaram apenas o crescimento radicular do mutante com baixo nível endógeno giberelinas (gib-3). Extratos da mesma espécie de alga apresentaram diferentes efeitos no crescimento radicular de plântulas de Arabidopsis e resposta hormonal em raízes de tomateiro. ANE A e B aprensenta efeitos opostos no desenvolvimento de raízes. ANE A promove o crescimento radicular enquanto ANE A inibe. ANEs pouco influenciam as respostas auxínicas, contudo, essas substâncias alteram o balanço entre entre ácido abscísico e etileno sob condições de estresse hídrico por seca. A padronização da composição de extratos de alga somada aos estudos sobre os seus efeitos fisiológicos e moleculares em culturas é crucial para o estabelecimento desses insumos agrícolas como uma das soluções para as necessidades atuais e futuras da produção de alimentos.

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2016-11-28T13:50:57Z No. of bitstreams: 1 ClaraARSG_DISSERT.pdf: 652659 bytes, checksum: f57c75af503b59357cdb7b407b16f095 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-03-21T14:39:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ClaraARSG_DISSERT.pdf: 652659 bytes, checksum: f57c75af503b59357cdb7b407b16f095 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-03-21T15:06:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ClaraARSG_DISSERT.pdf: 652659 bytes, checksum: f57c75af503b59357cdb7b407b16f095 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T15:06:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClaraARSG_DISSERT.pdf: 652659 bytes, checksum: f57c75af503b59357cdb7b407b16f095 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Dina Dinamarca Industrial Agrícola LTDA. / The melon crop stands out as one of the main fruits exported by agribusiness and an important aspect to highlight is the post-harvest fruit quality. For good production and quality required, producers are increasingly using new technologies. Among these technologies, there have been several theories advocating the use of biostimulants. In this sense, the present study aims to evaluate the influence of biostimulants on productivity and postharvest quality of different varieties of melon in response to different doses and products. Three experiments were developed (one for each cultivar) under field conditions at Dina Dinamarca Industrial Agrícola LTDA., in the municipality Mossoró/RN. The cultivars were ‘Goldex Yellow’, Orange County and sapo skin 15/00. The experimental design was DBC, and the treatments for each cultivar were made up of two biostimulants (Isabion and Quantis) and two witnesses, one without biostimulant (control treatment) and another with application of Crop-SET® (standard producer) with 4 repetitions each. For Isabion how many products and repeated dosages were 250 mL/ha, 500mL/ha, 1000mL/ha and 2000mL/ha for Crop-set the recommended dosages that was used is 1000ml /ha. In each treatment the following characteristics were evaluated: yield, fruit weight, fruit shape, internal cavity, pulp thickness, firmness, soluble solids (SS), titratable acidity (TA), pH, total sugars and SS/TA ratio. The yield was not influenced by the use of biostimulants; the treatment without biostimulant obtained greater firmness and soluble solids content for cultivar Goldex; The Isabion obtained higher soluble solids to the County and 15/00 cultivars, and most SS/AT for all cultivars. The Treatment with Quantis generated more firmness in fruits of cultivars County and 15/00, and lower internal cavity to cultivate County. The recommended dose for the cultivar Goldex was 250mL/ha for Isabion and Quantis products; for cultivar County, doses of 500 mL/ha of Isbaion and 2000ml/ha Quantis; and for cultivar 15/00, 250 mL/ha for Isabion and Quantis / A cultura do meloeiro se destaca como uma das principais frutas exportadas pelo agronegócio brasileiro e um dos aspectos importantes para esse destaque é a qualidade pós-colheita dos frutos. Para obter boa produção e a qualidade exigida, os produtores utilizam cada vez mais novas tecnologias. Dentre essas tecnologias, têm surgido várias teorias defendendo o uso de bioestimulantes. Nesse sentido, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência de bioestimulantes na produtividade e qualidade pós-colheita de diferentes cultivares de meloeiro em resposta a diferentes doses e produtos. Foram desenvolvidos três experimentos (um para cada cultivar) em condições de campo na empresa Dina Dinamarca Indústria Agrícola LTDA., no município de Mossoró/RN. As cultivares testadas foram ‘Amarelo Goldex’, Orange County e Pele de sapo 15/00. O delineamento experimental utilizado foi DBC, onde os tratamentos para cada cultivar foram constituídos de dois bioestimulantes (Isabion e Quantis) e duas testemunhas, uma testemunha absoluta (sem aplicação de bioestimulante) e outra com aplicação do Crop-set® (padrão do produtor), com 4 repetições cada. Para os produtos Isabion e Quantis, foram utilizadas as dosagens de 250 mL/ha, 500 mL/ha, 1000 mL/ha e 2000 mL/ha e para o Crop-set foi utilizada a dosagem recomendada de 1000 mL/ha. Em cada tratamento, foram avaliadas as seguintes características: produtividade, massa do fruto, formato do fruto, cavidade interna, espessura da polpa, firmeza, sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT), pH, açúcares totais e relação SS/AT. A produtividade não foi influenciada pelo uso dos bioestimulantes. O tratamento sem bioestimulante proporcionou maior firmeza e teor de sólidos solúveis para a cultivar ‘Amarelo Goldex’. O tratamento com Isabion resultou em frutos com maior teor de sólidos solúveis para as cultivares Orange County e Pele de sapo 15/00, além de maior relação SS/AT para todas as cultivares testadas. O Tratamento com Quantis gerou frutos com maior firmeza para as cultivares County e Pele de sapo 15/00, bem como menor cavidade interna para cultivar Orange County. A dose recomendada para a cultivar ‘Amarelo Goldex’ foi de 250mL/ha para os produtos Isabion e Quantis; para a cultivar Orange County, foram as doses de 500mL/ha do Isbaion e 2000mL/ha do Quantis e para cultivar 15/00, recomendam-se a dose de 250mL/ha para os produtos Isabion e Quantis / 2016-11-25

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2017-11-01T13:29:41Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Marcelo Ribeiro Vilela Prado.pdf: 1150988 bytes, checksum: 36eb92875df21fe3c45acb2e087fd577 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-11-08T15:21:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Marcelo Ribeiro Vilela Prado.pdf: 1150988 bytes, checksum: 36eb92875df21fe3c45acb2e087fd577 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T15:21:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Marcelo Ribeiro Vilela Prado.pdf: 1150988 bytes, checksum: 36eb92875df21fe3c45acb2e087fd577 (MD5) Previous issue date: 2014-04-25 / As substâncias húmicas são compostos orgânicos encontrados em sedimentos, solos, água e resíduos. Têm efeitos positivos sobre a fisiologia e crescimento das plantas e melhoram os atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Nos últimos anos tem surgido no mercado inúmeros fertilizantes orgânicos, condicionadores de solo e bioestimuladores contendo essas substâncias. Porém, são escassos os estudos científicos que comprovem os benefícios do uso agrícola desses produtos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de um fertilizante organomineral enriquecido com substâncias húmicas no cultivo de soja submetida a estresse hídrico. Em casa telada foram realizados dois experimentos simultâneos, um em solo de textura média e outro em arenosa. Os solos foram corrigidos a um nível de fertilidade adequado e as condições de umidade do solo adotadas foram 90% da capacidade da capacidade de retenção de agua para as plantas cultivadas sem estresse e 30% para as cultivadas com estresse hídrico. O delineamento foi em blocos casualizados, esquema fatorial 2x5 (duas umidades e cinco doses: 0; 1; 2; 4 e 8 mL dm-3), totalizando 10 tratamentos para cada textura de solo, com oito repetições. O fertilizante organomineral foi aplicado ao solo 21 dias após a emergência das plantas e uma semana após sua aplicação estabeleceram-se os regimes de umidade. Avaliaram-se altura das plantas, massa seca da parte aérea e massa seca das raízes no florescimento e colheita da cultura, produtividade de grãos e teores foliares de macro e micronutrientes. Em nenhum dos solos o fertilizante organomineral foi capaz de atenuar os efeitos do estresse hídrico, resultando na queda da produtividade dos grãos de soja em mais de 50% quando comparado às plantas cultivadas sem estresse hídrico. Houve resposta positiva a doses para os parâmetros avaliados, sendo que, na condição de estresse hídrico, as doses mais eficientes do fertilizante organomineral foram 5,5 e 6,5 mL dm-3 para os solos textura média e arenosa, respectivamente; houve menor concentração foliar de N, P e K nas plantas com estresse e maior concentração de S; as substâncias húmicas favorecem a absorção de micronutrientes, independente da condição de cultivo. O estresse hídrico adotado foi muito severo. / Humic substances are organic compounds found in sediments, soils, water and waste materials. They have positive effects on the physiology and growth of plants and improve the chemical, physical and biological attributes of the soil. In recent years, many new organic fertilizers, soil conditioners and biostimulators containing these substances have been launched in the market. However, there have been very few scientific studies proving the benefits of agricultural use of these products. The objective of this work was to assess the effects of an organomineral fertilizer enriched with humic substances on soybeans submitted to water stress. Two simultaneous experiments were carried out in a greenhouse, one in soil with medium texture and the other in a sandy soil. The soils were corrected to a suitable fertility level and the soil moisture conditions were 90% of the water retention capacity for plants grown without stress and 30% for those cultivated with stress (considered a very severe stress level). The experimental design was randomized blocks in a 2x5 factorial scheme (two moisture levels and five fertilizer doses: 0, 1, 2, 4 and 8 mL dm-3), for a total of 10 treatments for each soil texture, with eight repetitions. The organomineral fertilizer was applied in the soil 21 days after emergence of the plants, and the moisture regimes were established one week later. The parameters measured were plant height, dry mass of aerial parts and of roots (at flowering and harvest), grain yield and leaf concentrations of macro and micronutrients. The organomineral fertilizer was unable to attenuate the effects of water stress on grain yield in either of the soils: the yield declined by more than 50% in the stressed plants in both soils. There was a positive response to fertilizer doses for the other parameters measured. Under water stress, the most efficient doses were 5.5 and 6.5 mL dm-3 in the soils with medium and sandy textures, respectively. There were lower leaf concentrations of N, P and K in the stressed plants and a higher concentration of S. The humic substances favored the uptake of micronutrients, irrespective of the growing condition.

[EN] ABSTRACT This PhD thesis is based on a collaboration between Professor Dr. Ramon Serrano's laboratory and the fertilizer company Fertinagro Nutrientes and it's motivated by the increasing need in agriculture to increase crop productivity while minimizing its impact on the environment. Fertinagro Nutrientes supplied the following six bioestimulants for analyzing its effects on tolerance to abiotic stress in the yeast Saccharomyces cerevisiae, providing no (or very limited in some cases) information about its composition: Seaweed extract, Vinacillas, Phosphite, Humic Acid, Amino22 and Potassium fulvate. The broad conservation of metabolic pathways and the molecular mechanisms involved in abiotic stress response between yeast and plants allows the use of S. cerevisiae as a suitable model system for this study. All bioestimulants showed, to a greater or lesser extent, positive effects on yeast tolerance against at least one of the abiotic stresses in study. Seaweed extract improves growth under salt stress. Phosphite and Vinacillas protect against salt stress and heat shock. Humic acid increases tolerance to oxidative stress and heat shock. The two most versatile bioestimulants, Amino22 and Potassium fulvate, were further investigated in order to identify their mechanisms of action. Amino22, which is the most effective biostimulant, considerably improves growth in the absence of stress and under osmotic stress and, to a lesser extent, it also enhances growth under salt stress conditions. Amino22 also provides tolerance against oxidative stress and heat shock. By comparison with an acid casein peptone it was confirmed that the active substance in Amino22 are amino acids. Analysis of global gene expression using DNA microarrays showed that Amino22 treatment represses both Gcn4 regulated genes (which are involved in amino acid and vitamin biosynthesis) and Aft1 regulated genes (which are involved in iron homeostasis). The positive effect of amino acids on growth and stress tolerance is related, at least in part, to the activation of TORC1 pathway and it also requires a partial inhibition of GAAC pathway. By contrast, this positive effect is independent of the Aft1 regulon repression. Following the observation that amino acid treatment represses iron regulon expression, we studied more in depth the relationship between amino acid and iron homeostasis in S. cerevisiae. We suggest a regulation model according to which the activation of GAAC pathway induces nuclear localization of Aft1 and subsequent expression of its target genes, whereas inhibition of this pathway by amino acids may have the opposite effect. Aft1 activity may be controlled through eIF2a phosphorylation and, hypothetically, it would involve regulation Fe/S biosynthesis. Potassium fulvate improves tolerance to osmotic, oxidative and heat stress. Microarray and qRT-PCR expression analysis indicate that Potassium fulvate represses Aft1 regulon. This repression can be explained by an increase in intracellular iron content, whose absorption depends on an oxidoreductase encoded by the FET3 gene. Tolerance to abiotic stress by Potassium fulvate also depends on FET3, therefore it is concluded that the mechanism of action of this biostimulant is based on an increased iron availability, which is accumulated in yeast cells without causing oxidative damage. / [ES] RESUMEN Este trabajo se basa en una colaboración entre el laboratorio del profesor doctor Ramón Serrano y la empresa de fertilizantes Fertinagro Nutrientes y está motivado por la necesidad creciente de incrementar la productividad de los cultivos agrícolas al mismo tiempo que se minimiza el impacto que la agricultura tiene sobre el medio ambiente. Fertinagro Nutrientes facilitó los siguientes seis bioestimulantes para el análisis de sus efectos sobre la tolerancia a estrés abiótico en la levadura Saccharomyces cerevisiae, aportando escasa (o nula en algunos casos) información acerca de su composición: Extracto de algas, Vinacillas, Fosfito, Ácido húmico, Amino22 y Fulvato potásico. La amplia conservación de rutas las metabólicas y de los mecanismos moleculares de defensa frente a estrés abiótico entre levadura y plantas justifican el uso de S. cerevisiae como sistema modelo para este estudio. Todos los bioestimulantes tienen, en mayor o menor medida, efectos positivos sobre la tolerancia de la levadura frente a al menos uno de los tipos de estrés abiótico estudiados. El Extracto de algas mejora el crecimiento en condiciones de estrés salino. El Vinacillas y el Fosfito protegen frente a estrés salino y choque térmico. El Ácido húmico incrementa la tolerancia a estrés oxidativo y choque térmico. Los dos bioestimulantes más polivalentes, el Amino22 y el Fulvato potásico, fueron estudiados en mayor profundidad con el objetivo de identificar sus mecanismos de acción. El Amino22, que es el bioestimulante más efectivo de los estudiados, mejora considerablemente el crecimiento en ausencia de estrés y bajo estrés osmótico y, en menor medida, también resulta beneficioso para el crecimiento en condiciones de estrés salino. Asimismo, el Amino22 proporciona tolerancia frente a estrés oxidativo y choque térmico. Mediante la comparación con una peptona de caseína ácida se comprobó que el principio activo responsable del efecto del Amino22 son los aminoácidos que contiene. El análisis del efecto del Amino22 sobre la expresión global de genes empleando micromatrices de DNA muestra que el bioestimulante reprime tanto genes regulados por Gcn4 e involucrados en la biosíntesis de aminoácidos y vitaminas como genes regulados por Aft1, implicados en la homeostasis de hierro. El efecto positivo de los aminoácidos sobre el crecimiento y tolerancia a estrés está relacionado, en parte al menos, con la activación de la ruta TORC1 y, además, requiere la inhibición parcial de la ruta GAAC. En cambio, dicho efecto positivo es independiente de la represión del regulón de Aft1. A raíz de la observación de que los aminoácidos reprimen el regulón de hierro, se profundizó en el estudio de la relación entre la homeostasis de aminoácidos y la de hierro en S. cerevisiae llegando a un modelo de regulación según el cual la activación de la ruta GAAC induciría la localización nuclear de Aft1 y la consiguiente expresión de sus genes diana, mientras que la inhibición de dicha ruta por la presencia de aminoácidos tendría el efecto contrario. La actividad de Aft1 sería controlada a través del estado de fosforilación de eIF2a e, hipotéticamente, implicaría la regulación de la formación de complejos Fe/S. El Fulvato potásico mejora la tolerancia a estrés osmótico, oxidativo y térmico. Los análisis de expresión mediante micromatrices y qRT-PCR indican que el tratamiento con Fulvato potásico reprime el regulón de Aft1. Esta represión se puede explicar por un aumento en el contenido intracelular de hierro, cuya entrada depende de la oxidorreductasa codificada por el gen FET3. La tolerancia a estrés abiótico que proporciona el Fulvato potásico también depende de FET3, por lo que se concluye que el mecanismo de acción de este bioestimulante se basa en un incremento de la disponibilidad de hierro, el cual se acumula en las células sin producir daño oxidativo extra. / [CAT] RESUM Aquest treball es basa en una col·laboració entre el laboratori del professor doctor Ramón Serrano i l'empresa de fertilitzants Fertinagro Nutrientes i està motivat per la necessitat creixent d'incrementar la productivitat dels cultius agrícoles al mateix temps que es minimitza l'impacte de l'agricultura sobre el medi ambient. Fertinagro Nutrientes va facilitar els següents sis bioestimulants per a l'anàlisi dels seus efectes sobre la tolerància a estrés abiòtic en el llevat Saccharomyces cerevisiae, aportant escassa (o nul·la en alguns casos) informació sobre la seua composició: Extracte d'algues, Vinacillas, Fosfit, Àcid húmic, Amino22 i Fulvat potàssic. L'àmplia conservació de les rutes metabòliques i dels mecanismes moleculars de defensa front a l'estrés abiòtic entre llevat i plantes justifiquen l'ús de S. cerevisiae com a sistema model per a este estudi. Tots els bioestimulants tenen, en major o menor mesura, efectes positius sobre la tolerància del llevat front a almenys un dels tipus d'estrés abiòtic estudiats. L'Extracte d'algues millora el creixement en condicions d'estrés salí. El Vinacillas i el Fosfit protegeixen front a l'estrés salí i xoc tèrmic. L'Àcid húmic incrementa la tolerància a estrés oxidatiu i xoc tèrmic. Els dos bioestimulants més polivalents, l'Amino22 i el Fulvat potàssic, van ser estudiats en major profunditat amb l'objectiu d'identificar els seus mecanismes d'acció. L'Amino22, que és el bioestimulant més efectiu dels estudiats, millora considerablement el creixement en absència d'estrés i baix estrés osmòtic i, en menor mesura, també resulta beneficiós per al creixement en condicions d'estrés salí. Així mateix, l'Amino22 proporciona tolerància front a l'estrés oxidatiu i xoc tèrmic. Mitjançant la comparació amb una peptona de caseïna àcida es va comprovar que el principi actiu responsable de l'efecte de l'Amino22 són els aminoàcids que conté. L'anàlisi de l'efecte de l'Amino22 sobre l'expressió global de gens emprant micromatrius de DNA mostra que el bioestimulant reprimeix tant gens regulats per Gcn4 i involucrats en la biosíntesi d'aminoàcids i vitamines com gens regulats per Aft1, implicats en l'homeòstasi del ferro. L'efecte positiu dels aminoàcids sobre el creixement i tolerància a estrés està relacionat, en part almenys, amb l'activació de la ruta TORC1 i, a més, requereix la inhibició parcial de la ruta GAAC. En canvi, aquest efecte positiu és independent de la repressió del reguló de Aft1. Arran de l'observació que els aminoàcids reprimeixen el reguló de ferro, es va aprofundir en l'estudi de la relació entre l'homeòstasi d'aminoàcids i la de ferro en S. cerevisiae arribant a un model de regulació segons el qual l'activació de la ruta GAAC induiria la localització nuclear de Aft1 i la consegüent expressió dels seus gens diana, mentre que la inhibició d'aquesta ruta per la presència d'aminoàcids tindria l'efecte contrari. L'activitat de Aft1 seria controlada a través de l'estat de fosforilació d' eIF2a i, hipotèticament, implicaria la regulació de la formació de complexos Fe/S. El Fulvat potàssic millora la tolerància a estrés osmòtic, oxidatiu i tèrmic. Les anàlisis d'expressió mitjançant micromatrius i qRT-PCR indiquen que el tractament amb Fulvat potàssic reprimeix el reguló de Aft1. Aquesta repressió es pot explicar per un augment en el contingut intracel·lular de ferro, l'entrada del qual depén de la oxidorreductasa codificada pel gen FET3. La tolerància a estrés abiòtic que proporciona el Fulvat potàssic també depén de FET3, per la qual cosa es conclou que el mecanisme d'acció d'aquest bioestimulant es basa en un increment de la disponibilitat de ferro, el qual s'acumula en les cèl·lules sense produir dany oxidatiu extra. / Caballero Molada, M. (2016). Estudio de efectos protectores y mecanismos de acción frente a estrés abiótico de bioestimulantes de fertilizantes en Saccharomyces cerevisiae [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/67390 / TESIS

Tesis por compendio / [ES] Uno de los mayores retos en los que incurre la producción agrícola hoy en día reside en alimentar de forma sostenible a una población creciente a la vez que concentra sus esfuerzos en hacerlo con el menor impacto ecológico posible. El actual sistema agroalimentario no solo impacta negativamente desde la perspectiva de la emisión de gases invernadero, sino que también favorece otros ámbitos como la degradación de los productos naturales, la pérdida de la biodiversidad o los cambios en el uso del suelo. La evidencia de este proceso de deterioro a escala mundial requiere de la puesta en marcha de planes de acción basados tanto en la mitigación del cambio climático (mediante la reducción de los gases de efecto invernadero) como en la adaptación al mismo mediante buenas prácticas agrícolas que consigan reducir la vulnerabilidad de los cultivos. Los objetivos de esta tesis se enmarcan en las vías de actuación definidas como prioritarias por la Asamblea General de las Naciones Unidas "Transformar nuestro mundo: la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible". Más concretamente, en la mejora de la sostenibilidad del cultivo del almendro (Prunus dulcis Miller) prestando especial atención a la respuesta del sistema radical y su capacidad para mejorar la adaptación del cultivo a los nuevos escenarios derivados del proceso de cambio climático. En esta tesis se caracterizaron química y morfométricamente tres patrones de almendro. Se observaron diferencias significativas tanto en los sistemas radiculares como vegetativos de los mismos siendo el patrón GN el más vigoroso, el GF 677 el que presentó mayor número de raíces principales y el RP-R secundarias. Además, GN destacó por presentar mayor poder antioxidante y mayor contenido en fenoles, pudiendo estas propiedades influir en los mecanismos de defensa de la planta al inducir resistencia frente a determinados estreses. Los patrones se sometieron a diferentes medios de cultivo mediante el uso de dos sustratos. Las plantas cultivadas bajo fibra de coco presentaron un aumento masivo de raíces absorbentes y un engrosamiento del tronco mientras que las plantas cultivadas en la mezcla de turba y arena presentaron mayor longitud del sistema radical. Se estudió la respuesta de los patrones frente al aporte de bioestimulantes de raíz en vistas a contribuir a un manejo más racional y sostenible del cultivo. La fertilización mediante bioestimulantes tuvo un impacto significativo en el desarrollo de las plantas tanto a nivel aéreo como radicular y consiguió acortar los plazos de vivero, logrando plantas con mejor o más rápida capacidad de adaptación al campo. A grandes rasgos los mejores resultados se obtuvieron con el bioestimulante compuesto por materia orgánica, aminoácidos y extractos de algas. Adicionalmente y en respuesta a los retos medioambientales actuales se analizaron las propiedades energéticas del almendro y el posible uso de sus residuos como fuente de energía renovable atendiendo a diferentes factores que podrían influir sus propiedades energéticas como son la variedad, el patrón o el tipo de fertilización. Observamos que las variables que más influyeron en el poder calorífico del material fueron la variedad, el patrón y la interacción entre ambos. Siendo el cultivar Marcona y el patrón GF 305 los que presentaron mejores propiedades energéticas. / [CA] Un dels majors reptes en els quals incorre la producció agrícola hui dia resideix a alimentar de manera sostenible a una població creixent alhora que concentra els seus esforços a fer-ho amb el menor impacte ecològic possible. L'actual sistema agroalimentari no sols impacta negativament des de la perspectiva de l'emissió de gasos amb efecte d'hivernacle, sinó que també afavoreix altres àmbits com la degradació dels productes naturals, la pèrdua de la biodiversitat o els canvis en l'ús del sòl. L'evidència d'aquest procés de deterioració a escala mundial requereix de la posada en marxa de plans d'acció basats tant en la mitigació del canvi climàtic (mitjançant la reducció dels gasos d'efecte d'hivernacle) com en l'adaptació al mateix mitjançant bones pràctiques agrícoles que aconseguisquen reduir la vulnerabilitat dels cultius. Els objectius d'aquesta tesi s'emmarquen en les vies d'actuació definides com a prioritàries per l'Assemblea General de les Nacions Unides "Transformar el nostre món: l'Agenda 2030 per al Desenvolupament Sostenible". Més concretament, en la millora de la sostenibilitat del cultiu de l'ametler (Prunus dulcis Miller) prestant especial atenció a la resposta del sistema radical i la seua capacitat per a millorar l'adaptació del cultiu als nous escenaris derivats del procés de canvi climàtic. En aquesta tesi es van caracteritzar química i morfométricament tres patrons d'ametler. Es van observar diferències significatives tant en els sistemes radiculars com vegetatius dels mateixos sent el patró GN el més vigorós, el GF 677 el que va presentar major nombre d'arrels principals i el RP-R secundàries. A més, GN va destacar per presentar major poder antioxidant i major contingut en fenols, podent aquestes propietats influir en els mecanismes de defensa de la planta en induir resistència enfront de determinats estressos. Els patrons es van sotmetre a diferents mitjans de cultiu mitjançant l'ús de dos substrats. Les plantes cultivades sota fibra de coco van presentar un augment massiu d'arrels absorbents i un engruiximent del tronc mentre que les plantes cultivades en la mescla de torba i arena van presentar major longitud del sistema radical. Es va estudiar la resposta dels patrons enfront de l'aportació de bioestimulants d'arrel en vistes a contribuir a un maneig més racional i sostenible del cultiu. La fertilització mitjançant bioestimulants va tindre un impacte significatiu en el desenvolupament de les plantes tant a nivell aeri com radicular i va aconseguir acurtar els terminis de viver, aconseguint plantes amb millor o més ràpida capacitat d'adaptació al camp. A grans trets els millors resultats es van obtindre amb el bioestimulant compost per matèria orgànica, aminoàcids i extractes d'algues. Addicionalment i en resposta als reptes mediambientals actuals es van analitzar les propietats energètiques de l'ametler i el possible ús dels seus residus com a font d'energia renovable atenent a diferents factors que podrien influir en les seues propietats energètiques com són la varietat, el patró o el tipus de fertilització. Observem que les variables que més van influir en el poder calorífic del material van ser la varietat, el patró i la interacció entre tots dos. Sent el cultivar Marcona i el patró GF 305 els que van presentar millors propietats energètiques. / [EN] One of the greatest challenges that agricultural production is facing today lies in sustainably feeding a growing population while concentrating on doing so with the least possible ecological impact. The current agri-food system not only has a negative impact from the perspective of greenhouse gas emissions, but also favors other areas such as the degradation of natural products, the loss of biodiversity or the changes in land use. The evidence of this process of deterioration on a global scale requires the implementation of action plans based on both climate change mitigation (by reducing greenhouse gases) and climate adaptation through good agricultural practices that manage to reduce the vulnerability of crops. The objectives of this thesis are framed in the courses of action defined as priorities by the General Assembly of the United Nations "Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development". More specifically, in improving the sustainability of almond (Prunus dulcis Miller) cultivation, paying special attention to the response of the root system and its ability to improve the adaptation of the crop to the new scenarios derived from the process of climate change. In this thesis, three almond rootstocks were chemically and morphometrically characterized. Significant differences were observed both in their root and vegetative systems, with the GN rootstock being the most vigorous, the GF 677 the one with the highest number of main roots, and the RP-R the one showing more secondary roots. In addition, GN stood out for presenting greater antioxidant power and higher phenol content, these properties being able to influence the plant's defense mechanisms by inducing resistance to certain stresses. The rootstocks were subjected to different culture media by using two substrates. The plants grown under coconut fiber showed a massive increase in absorbent roots and a thickening of the trunk, while the plants grown in the mixture of peat and sand showed greater length of the root system. The response of rootstocks to the contribution of root biostimulants was studied to contribute to a more rational and sustainable management of the crop. Fertilization using biostimulants had a significant impact on the development of plants both at aerial and root levels and managed to shorten nursery periods, achieving plants with a better or faster capacity to adapt to the field. Broadly, the best results were obtained with the biostimulant composed of organic matter, amino acids and algae extracts. Additionally, and in response to current environmental challenges, the energy properties of the almond tree and the possible use of its residues as a source of renewable energy were analyzed considering different factors that could influence its energy properties, such as the variety, rootstock, or type of fertilization. We observed that the variables that most influenced the calorific power of the material were the variety, the rootstock and the interaction between both. The Marcona variety and the GF 305 rootstock were the ones that presented the best energy properties. / This work was funded by Project 20170734. Development of methods of quantification of riparian vegetation biomass for the management of channels of the Comunitat Valencianaect . Dirección General de Universidades. Generalitat Valenciana (Spain). / Mondragón Valero, A. (2022). Caracterización de materiales de almendro y mejora del desarrollo de planta joven [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/184486 / TESIS / Compendio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cana-de-açúcar (Saccharum spp) é uma cultura em expansão no Brasil, necessitando de práticas que aumentem a produtividade nos diferentes ecossistemas do país. Dessa forma, o presente trabalho, teve como objetivo avaliar o crescimento inicial e a tolerância à seca da variedade de cana-de-açúcar RB92579 com a aplicação de bioestimulantes e enraizadores. Para isso, foi realizado um experimento em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos utilizados foram: T1 Controle; T2 - AIB (Ácido Indolbutírico), na concentração de 1000 mg.L-1; T3 - B+Zn (Bórax, 10 Kg por hectare + Sulfato de Zinco, 20 Kg por hectare); T4 - Triptofano, 7,2 Kg por hectare; T5 - (Kymon Plus®, 1,0 L por hectare + Potamol® 0,5 L por hectare) e T6 - Stimulate®, 0,5 L por hectare. Aos 41 e 124 DAP foram coletados dados morfológicos e de biomassa para análise do crescimento inicial da planta. Aos 117 dias após o plantio foi suspensa a rega por 36 horas para avaliar o efeito dos bioestimulantes e enraizadores em mitigar o efeito do estresse hídrico. A aplicação de AIB e Stimulate® proporcionaram maiores taxas de crescimento e acúmulo de biomassa. A aplicação de Ubyfol e Stimulate® proporcionaram maiores trocas gasosas na ausência de estresse hídrico e aumentaram a eficiência quântica efetiva do PSII mesmo quando a plantas estavam sob estresse hídrico, quando comparadas com o controle. Em plantas sob estresse hídrico moderado, a aplicação de Stimulate® proporcionou a manutenção de maiores taxas de fotossíntese, transpiração e condutância estomática. O experimento deve ser repetido em campo para verificar se esses resultados se traduzem em aumento da produtividade tanto na condição de sequeiro como na condição irrigada.