Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 318019 bytes, checksum: f14201c1f1fe349bcc7b8771be868f8e (MD5) Previous issue date: 2006-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The effects of aluminum on growth, respiratory activities and on some enzymes related to reactive oxygen species (ROS) elimination were examined in roots of two corn seedlings cultivated in nutrient solution, by comparing a susceptible (BR 106) and a tolerant cultivar (BR 206). Growth of the main root decreased in both cultivars, mainly in the susceptible one, at aluminum concentration of 50 and 100 µM. Only in the tolerant cultivar aluminum induced a decrease in the leak of electrolytes. On the contrary, the susceptible cultivar showed significant increase in lipid peroxidation. Aluminum promoted higher activities of superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX), only in the tolerant cultivar. No difference was observed in the activities of catalase (CAT), peroxidases (POX) and glutathione reductase (GR) in both cultivars. Ascorbate content was not altered, but the ascorbate redox state (ratio ascorbate/dehydroascorbate) increased in the tolerant cultivar. In absence of aluminum, respiratory oxygen consumption was higher in the tolerant cultivar, both in states 3 and 4. These respiratory activities were decreased by aluminum in the susceptible cultivar, but were increased in the tolerant one. ADP/O ratios were decreased by aluminum, in both cultivars at a similar extent. The cytochrome c pathway was not altered by aluminum in the tolerant cultivar, but decreased in the susceptible one. Without aluminum, the susceptible cultivar showed a higher alternative oxidase (AOX) activity than the tolerant one. Aluminum promoted a decrease in AOX activity in the susceptible cultivar, the opposite response being observed in the tolerant one. In both cultivars aluminum induced an increase above 120% in the residual oxygen consumption. Activity of the plant uncoupling mitochondrial protein (PUMP) was decreased by aluminum in the susceptible cultivar and enhanced in the tolerant one. These results suggest that the tolerant cultivar possesses a more efficient enzymatic system for ROS removal than the sensitive one. Furthermore, the partial mitochondrial uncoupling, resulting from higher AOX and PUMP activities should have contributed to the higher aluminum stress tolerance showed by cultivar BR 206. / Os efeitos do alumínio sobre o crescimento, a respiração e as atividades de algumas enzimas envolvidas na eliminação de espécies reativas de oxigênio foram avaliadas em plântulas de duas cultivares de milho, uma sensível (BR 106) e outra tolerante ao alumínio (BR 206), cultivadas em solução nutritiva, pH 4,0. O alumínio, nas concentrações de 50 e 100 µM, reduziu o crescimento da raiz principal das duas cultivares, especialmente da cultivar sensível. O alumínio reduziu o extravasamento de eletrólitos, apenas nas raízes da cultivar tolerante e aumentou a peroxidação de lipídios, apenas na cultivar sensível. O tratamento com alumínio resultou em aumentos significativos nas atividades da dismutase do superóxido (SOD) e da peroxidase do ascorbato (APX), apenas na cultivar tolerante. Entretanto, não foram observadas diferenças significativas nas atividades da catalase (CAT), das peroxidades (POX) e da redutase da glutationa (GR), em ambas as cultivares. Os teores de ascorbato também não apresentaram variação significativa, mas foi observado aumento no estado redox (razão ascorbato/desidroascorbato), porém apenas na cultivar tolerante. No tratamento controle, as taxas respiratórias de mitocôndrias isoladas da cultivar tolerante se apresentaram mais elevadas, tanto no estado 3 como no estado 4. Estas taxas foram reduzidas pelo alumínio na cultivar sensível, e aumentadas na cultivar tolerante. As razões ADP/O foram reduzidas pelo tratamento com alumínio, nas duas cultivares, na mesma proporção. A rota do citocromo c não foi alterada pelo alumínio, na cultivar tolerante, mas foi reduzida na cultivar sensível. Na ausência de alumínio, a cultivar sensível apresentou atividade da oxidase alternativa (AOX) mais elevada, que foi reduzida pela presença de alumínio. Ao contrário, o consumo de oxigênio pela rota alternativa foi aumentado, pelo alumínio, na cultivar tolerante. Nas duas cultivares, o alumínio promoveu acréscimos superiores a 120% no consumo residual de oxigênio. A atividade da proteína desacopladora de plantas (PUMP) foi diminuída pelo alumínio, na cultivar sensível, e aumentada, na tolerante. Estes resultados sugerem que a cultivar tolerante possua um mecanismo enzimático mais eficiente de remoção ou neutralização de espécies reativas de oxigênio que a cultivar sensível. Além disso, o parcial desacoplamento mitocondrial observado, resultante do aumento das atividades da oxidase alternativa e da proteína desacopladora, deve contribuir para a maior tolerância da cultivar BR 206 ao estresse por alumínio.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1316896 bytes, checksum: 78d0e7e529325c1fb43cef3913f21394 (MD5) Previous issue date: 2008-06-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The purpose of this work was to evaluate the physiological characteristics of ripening and to describe the potential conservation of fresh-cut Firme and Alambra mutant tomatoes (long life), in relation to Santa Clara (normal) and F1 (Firme x Santa Clara) tomatoes. Fruits were harvested at ripening stage 4 and kept for 15 days at 12 ºC, except for Alambra, harvested at stage 3 and kept at room temperature until reaching stage 4, prior to conservation at 12°C. Color, carotenoids and firmness analyses showed that all fruits acquired the red color and ripened simultaneously during the conservation period. Firme tomatoes presented lower percentage of total soluble solids and higher carotenoids content than the other genotypes. Processing of tomatoes was as follows: fruits were sanitized, cut in slices 5 mm thickness, drained, placed in polypropylene stoppered jars, and kept at 5°C for 15 days. Initial firmness of the slices was low as compared to whole fruits, and there were small changes in slices during conservation. Carotenoids and color increase indicated fresh-cut genotypes ripened during the conservation period at 12°C. Alambra and F1 sliced tomatoes presented higher percentages of exudation than sliced Santa Clara and Firme tomatoes. Exudation showed to be the main factor responsible for the loss of fresh mass, and seemed to have contributed to the rapid loss of desirable appearance. Tests of acceptance for color, texture, aroma and flavor, indicated acceptance of Santa Clara and Firme slices until the sixth day of conservation. However, loss in visual appearance of slices was faster and more remarkable than quality losses observed by means of acceptance tests. Microbial counts during conservation of fresh-cut tomatoes did not exceed 104 CFU.gFW-1 of psychrotrophic bacteria and fungi. Thus, microbial growth was not the cause for freshcut tomatoes deterioration. Under the present experimental conditions, the studied genotypes did not differ in their potential conservation as fresh-cut products. Alambra and F1 seemed to be less suitable for fresh-cut processing. Comparatively, Firme seems to have some potential for use as fresh-cut tomato; however, this needs improvement in the processing and conservation techniques. / O objetivo do trabalho foi avaliar características fisiológicas como ferramenta para descrever o potencial de conservação dos tomates mutante Firme e Alambra (longa vida) minimamente processados, em relação aos genótipos Santa Clara (normal) e F1 (Firme x Santa Clara). Frutos dos genótipos foram colhidos no estádio 4 de amadurecimento e conservados inteiros por 15 dias a 12ºC, exceto para Alambra, que foram colhidos no estádio 3 e mantidos em temperatura ambiente até atingir o estádio 4. Análises de cor, carotenóides e firmeza mostraram que todos os genótipos inteiros adquiriram cor vermelha e amadureceram simultaneamente ao longo dos 12 dias de conservação. O Firme apresentou menores porcentagens de sólidos solúveis totais e maiores teores de carotenóides totais em relação aos demais genótipos. Tomates inteiros foram sanitizados, fatiados em rodelas de 5 mm de espessura, drenados, acondicionados em potes de polipropileno e mantidos a 5°C, por 15 dias. A firmeza inicial das fatias foi menor em relação àquela apresentada pelos frutos inteiros e houve pequena alteração subseqüente na firmeza. O aumento nos teores de carotenóides e da cor indicou que todos os genótipos processados amadureceram ao longo dos 12 dias de conservação. Os tomates Alambra e F1 apresentaram elevadas porcentagens de exsudação em relação aos genótipos Santa Clara e Firme. A exsudação foi o principal fator que contribuiu para perda de massa fresca, e parece ter contribuído também para rápida perda da aparência satisfatória. Testes de aceitação para cor, textura, aroma e sabor indicaram aceitação do Santa Clara e Firme até o sexto dia de conservação. Todavia, mudanças na aparência das fatias foram mais rápidas e notáveis do que àquelas observadas nos testes de aceitação. A contaminação dos tomates minimamente processados não ultrapassou 104 UFC g MF-1 de psicrotróficos e fungos e, portanto, o crescimento microbiano não foi a causa da deterioração de tomates minimamente processados. Nas condições experimentais, os genótipos estudados não diferiram quanto à conservação, contudo, Alambra e F1 mostraram-se menos adequados para o processamento mínimo. Firme tem potencial para utilização na forma minimamente processada, o que, entretanto necessita de avanços nas técnicas de processamento e conservação.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 - capa_abstract.pdf: 73038 bytes, checksum: f23de5054b042c63f20a50585b343649 (MD5) Previous issue date: 2008-10-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ouro Preto region (MG) receives atmospheric fluoride emission from an isolated source, an aluminum smelter. Around this fabric is located the Ecologic Station of Tripuí (EET), a preservation area limited by Atlantic forest and Savannah domains. The aim of this work was to evaluate fluoride effects on photosynthesis parameters of three native species from the EET vegetation: Eremanthus erythropappus (DC) Macleish, Tibouchina granulosa (Desr.) Cogn. and Schinus terebinthifolius Raddi. Species susceptibility and their accumulation capacity were tested, as well as the relation between leaf injuries and fluoride levels. Also, was used a control, Panicum maximum cv. Colonião, that exhibited high level of fluoride in young leaves and presented high sensibility. The plants were exposed to simulated fog with fluoride, during twenty minutes daily, for 30 consecutive days, at a simulation chamber, at the Plants Growing Unit (UFV- MG). Treatments were prepared by adding sodium fluoride (NaF) to deionized water, at a concentration of 15 mg L-1, and control plants received only deionized water (pH=6,0). The parameters related to chlorophyll a and to gas exchange were measured every five days and leaf samples were collected to determine photosynthetic pigments content and to quantify fluoride in the dry matter. In P. maximum first symptoms appeared after six days of exposure to the polluted. T. granulosa and S. terebinthifolius exhibited fist symptoms, respectively, 23 and 25 days after the beginning of the experiment. In these both species, necrosis and chlorosis were limited to apical and marginal leaf blades. Pigments alterations, that can be an important indicative of early injuries, were also evaluated at the present study. T. granulosa e S. terebinthifolius showed, after fluoride exposure, the internal CO2 concentration increases and photosynthesis and stomatal conductance decreases. Photosynthesis decreases were probably caused by stomata closure and chloroplast structure damages. Photosynthetic decreases rates were not observed in E. erythropappus but it presented variation on slow fluorescence, by the end of the treatment. Alterations on quick and slow fluorescence occurred, in both T. granulosa and S. terebinthifolius, as a response of the fluoride treatment. Images of chlorophyll a fluorescence showed that most damages were restricted to marginal leaf areas, and also decreases at Fv/Fm ration and increase at the Fo were detected in plants exposed to the pollutant. The species of this work had differentiated tolerance to the pollutant. Photosynthetic rate variations were not observed in E. erythropappu, and neither injury leaf symptoms. Also, by the end of the treatment, it showed low level of fluoride in the dry matters, which, all together, characterize this species as the most tolerant to fluoride, among the ones studied. In contrast, P. maximum accumulated the highest fluoride level in the dry matter and it was high sensitive to the pollutant, showing leaf symptoms right after few days of exposure. / A região de Ouro Preto - MG possui uma fonte isolada de emissão de fluoreto atmosférico, proveniente de uma siderurgia de alumínio. Nas proximidades dessa fábrica está localizada a Estação Ecológica do Tripuí (EET), área de preservação ambiental que se encontra entre os domínios da mata atlântica e do cerrado. O principal objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos do flúor sobre parâmetros relacionados à fotossíntese, em três espécies nativas e representativas da vegetação existente na EET, Eremanthus erythropappus (DC) Macleish, Tibouchina granulosa (Desr.) Cogn. e Schinus terebinthifolius Raddi.. Foram testadas a sensibilidade e a capacidade acumuladora dessas espécies, assim como a relação entre o aparecimento de injúrias e o teor de flúor nas folhas. Uma espécie controle, Panicum maximum cv. colonião, que apresenta elevado teor de fluoreto nas folhas associado a elevada sensibilidade, também foi avaliada neste trabalho. O flúor foi aplicado diariamente, na forma de nevoeiros simulados com duração de vinte minutos, em uma câmara de simulação localizada na Unidade de Crescimento de plantas (UFV - MG). O tratamento com flúor foi preparado adicionando-se fluoreto de sódio (NaF) em água deionizada, na concentração de 15 mg L-1 de flúor e no tratamento controle, utilizou-se somente água deionizada (pH=6,0). O experimento teve a duração de trinta dias e cada cinco dias, foram realizadas as medições dos parâmetros relacionados à fluorescência da clorofila a e trocas gasosas, além disso, amostras das folhas foram coletadas para a determinação do conteúdo de pigmentos fotossintéticos e a quantificação de flúor na matéria seca. Os primeiros sintomas manifestaram-se em P. maximum com apenas seis dias de exposição ao poluente. Em T. granulosa e S. terebinthifolius os primeiros sintomas surgiram, respectivamente, 23 e 25 dias após o início do experimento. Nessas espécies, observou-se o surgimento de clorose e necroses limitadas aos ápices e margens foliares. Alterações nos pigmentos podem ser importantes na indicação precoce da injúria pelo poluente, e foram observadas nas espécies desse estudo. Reduções na fotossíntese e na condutância estomática e o aumento na concentração interna de CO2 foram vistos nos indivíduos de P. maximum, T. granulosa e S. terebinthifolius expostos ao tratamento com o flúor. Provavelmente, a redução observada nas taxas fotossintéticas foi causada pelo fechamento estomático e degradação da estrutura dos cloroplastos. Nos indivíduos de E. erythropappus não houve redução nas taxas fotossintéticas em resposta ao poluente, porém observou-se a variação na fluorescência lenta ao término do tratamento. Em T. granulosa e S. terebinthifolius tanto a fluorescência lenta quanto a rápida sofreram alterações em resposta ao tratamento com o flúor. As imagens da fluorescência da clorofila a mostraram que os maiores danos causados pelo poluente se restringiram nas margens foliares, e também foi possível observar a tendência de redução na razão Fv/Fm e aumento no Fo nas plantas expostas ao poluente. No presente trabalho, as espécies apresentaram tolerância diferencial aos efeitos causados pelo poluente. E. erythropappus não apresentou variações nas taxas fotossintéticas, além disso, nenhum sintoma de injúria foliar e baixos teores de flúor na matéria seca foram observados ao final do tratamento, o que caracterizou essa espécie como a mais tolerante ao flúor dentre as espécies avaliadas nesse estudo.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 314133 bytes, checksum: 1d6a5d1c68ecfce7803cec5192e08e88 (MD5) Previous issue date: 2006-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tolerance to salt stress was studied in maize seedlings (Zea mays L.) cultivars AGN 3150, BR 106, BR 201, BR 206 and SHS 4040, grown in Hoagland s nutrient solution. Treatments with NaCl 50 and 100 mM led to a decrease in the biomass production and to an increase in the relative electrolyte leakage in the roots and shoots in all cultivars. However, the largest decrease in growth and electrolyte leakage were shown by cultivar BR 106 and the smallest ones by cultivar AGN 3150, lead them to be considered as the most sensitive and the most tolerant to salt stress, respectively. The effect of NaCl 100 mM was investigated by considering some components of the antioxidative metabolism and mitochondrial respiration in roots of the seedlings. The tolerant cultivar showed increased activities of the enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and glutathione redutase (GR), as well as increase in ascorbate/dehydroascorbate ratio. The sensitive cultivar showed reduction in catalases (CAT) and GR activities as well as in ascorbate/dehydroascorbate ratio. The lipid peroxidation degree increased in roots and isolated mitochondria, only in the sensitive cultivar. In mitochondria isolated from the tolerant cultivar, NaCl treatment promoted an increase in the state 4 respiration rate and in the alternative pathway capacity. Additionally, salinity promoted a decrease in ADP/O and respiratory control ratios, indicating a lower coupling, likely due to an increase in alternative oxidase (AOX) activity. In sensitive cultivar, total respiration activity and the ADP/O ratio were strongly decreased, however the capacity of the alternative pathway was not altered. The NaCl treatment promoted decrease in the uncoupling protein (UCP) activity in the tolerant cultivar, but an increase it in the sensitive one occurred. These results suggest that the tolerant cultivar exhibits a larger efficiency in the reactive oxygen intermediates scavenging, as compared to the sensitive one. In addition, the high tolerance of cultivar AGN 3150 to the salt stress could be related to its high AOX capacity. A possible contribution of the UCP could not be confirmed from the results observed. / A sensibilidade ao estresse salino foi avaliada em plântulas de milho (Zea mays L.) das cultivares AGN 3150, BR 106, BR 201, BR 206 e SHS 4040, cultivadas em solução nutritiva de Hoagland. Os tratamentos com 50 e 100 mM de NaCl reduziram a produção de biomassa e aumentaram o extravasamento relativo de eletrólitos nas raízes e nas partes aéreas de todas as cultivares estudadas. Porém, os maiores valores de redução no crescimento e de extravasamento de eletrólitos foram apresentados pela cultivar BR 106 e os menores valores observados na cultivar AGN 3150. Portanto, entre as cultivares avaliadas, estas duas foram consideradas, respectivamente, como a mais sensível e a mais tolerante ao estresse salino. Verificou-se, então, o efeito do tratamento com 100 mM de NaCl sobre alguns componentes do metabolismo antioxidativo e sobre a respiração mitocondrial nas raízes de plântulas dessas duas cultivares. A cultivar tolerante apresentou aumento nas atividades das enzimas dismutase do superóxido (SOD), peroxidase do ascorbato (APX) e redutase da glutationa (GR), bem como aumento na razão ascorbato/desidroascorbato. A cultivar sensível apresentou redução na atividade das catalases (CAT) e GR, e também da razão ascorbato/desidroascorbato. O grau de peroxidação de lipídeos aumentou nas raízes e nas mitocôndrias isoladas, apenas na cultivar sensível. Nas mitocôndrias isoladas da cultivar tolerante, o tratamento com NaCl resultou em aumento na taxa respiratória no estado 4 e na capacidade da rota alternativa. Além disso, houve redução nas razões ADP/O e de controle respiratório, indicando um menor grau de acoplamento, possivelmente resultante da maior atividade da oxidase alternativa (AOX) na cultivar tolerante. Na cultivar sensível, a atividade respiratória total e a razão ADP/O foram fortemente reduzidas, porém a participação percentual da rota alternativa não foi alterada. O tratamento com NaCl resultou em redução na atividade da proteína desacopladora (UCP) na cultivar tolerante e em aumento desta atividade na cultivar sensível. Pelos dados obtidos, a maior tolerância da cultivar AGN 3150 está relacionada à sua maior eficiência na remoção de intermediários reativos de oxigênio, além da maior possibilidade de desvio de elétrons pela sua rota alternativa na cadeia respiratória. Entretanto, a contribuição da UCP nos mecanismos de tolerância à salinidade dessa cultivar não foi evidenciada.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto conpleto.pdf: 495016 bytes, checksum: bf073371b94ee848f9aa951351ee78b1 (MD5) Previous issue date: 2009-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The aim of this work was to adjust the flowchart of fresh-cut bananas stored in sucrose solution with passion fruit pulp, as well as to know about the physical changes, chemical, biochemical, and physiological and to determine the shelf life of minimally processed banana kept in the solution. The cooling of the raw material in a cold chamber at 12° C for 4 hours was the minimum necessary time to reduce its temperature. After thermal treatment of sucrose solution, it was necessary to cool it down to 5º C for at least 6 hours. The banana slices stored in sucrose solution with passion fruit pulp showed metabolically active for 8 days of storage at 5º C. The banana slices had signs of browning 2 hours after cutting, so it is recommended to add the solution, as soon as the bananas are cut. It was found that the composed system of 60 grams of sliced bananas and 115 ml of sucrose (15%) with passion fruit pulp, minimized change content of soluble solids, firmness, electrical conductivity and reduced the electrolyte leakage from banana slices during storage. The presence of the passion fruit pulp in the solution was important to minimize enzymatic browning. Furthermore, this system has reduced the enzymatic browning, increased respiratory rate and virtually did not affect the ethylene production of banana slices during storage. Reduction of dissolved oxygen concentration of the solutions/ suspension was observed, after 2 hours of storage in these solutions/ suspension. The activity of dehydrogenase alcohol in banana slices kept in sucrose solution with passion fruit pulp increased, indicating that the tissue was in the process of fermentation. The system under study resulted in maintaining the quality of minimally processed banana and presented shelf life of 8 days at 5° C. / O presente trabalho objetivou ajustar o fluxograma do processamento mínimo da banana conservada em solução de sacarose com polpa de maracujá, assim como conhecer as alterações físicas, químicas, bioquímicas e fisiológicas e determinar o período de conservação da banana minimamente processada conservada na solução. O resfriamento da matéria-prima em câmara fria a 12 ºC, durante 4 horas, foi o tempo mínimo necessário para reduzir a temperatura da matéria-prima. Após o tratamento térmico da solução de sacarose, foi necessário resfriá-la a 5 ºC, por no mínimo 6 horas. As rodelas da banana conservadas em solução de sacarose com polpa de maracujá se apresentaram metabolicamente ativas durante 8 dias de conservação a 5 ºC. As rodelas de banana tiveram sinais de escurecimento 2 horas após o corte, logo, recomenda-se adicionar a solução após seu corte. Verificou-se que o sistema composto de 60 gramas de rodelas de banana e 115 mL de solução de sacarose (a 15 %) com polpa de maracujá minimizou alteração do teor de sólidos solúveis totais, da firmeza, da condutividade elétrica e reduziu o extravasamento de eletrólitos das rodelas da banana durante sua conservação. A presença da polpa de maracujá na solução foi importante para minimizar o escurecimento enzimático. Além disso, esse sistema reduziu o escurecimento enzimático, aumentou a taxa respiratória e praticamente não afetou a produção de etileno das rodelas da banana durante a conservação. Observou-se redução da concentração de oxigênio dissolvido das soluções/suspensão após 2 horas de conservação nessas soluções/suspensão. A atividade da álcool desidrogenase em rodelas de banana imersas em solução de sacarose com polpa de maracujá aumentou, evidenciando que o tecido estava em processo de fermentação. O sistema em estudo resultou em manutenção da qualidade de banana minimamente processada e apresentou vida útil de 8 dias a 5 ºC.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 265899 bytes, checksum: 81ab8de5806f355ffcac5dc064de5611 (MD5) Previous issue date: 2009-10-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The coffee is indigenous to African tropical forests, where it is found as an understory species growing under shade. In Brazil, however, the coffee plantations have been conducted almost exclusively in full sun. Coffee in full sunlight produce, in most cases, more than shaded plantations, although at the expense of a high investment in photoprotective mechanisms. It is hypothesized that the cultivation of coffee under shade would reduce the negative effects of water deficit (WD). In this study, the photosynthetic performance, the water relations and the antioxidant metabolism were analyzed in plants of Coffea arabica L. cv. ' Catuaí Vermelho'. The plants were grown in pots under three levels of irradiance and three levels of water availability. Overall, there was no statistical significance of the interaction between water and light treatments, but instead an independent and orthogonal response was found. Plants at 35% shading showed higher average rate of net carbon assimilation (A) under moderate WD in the two measurement times (08:00 and 12:00 h); under severe WD A was similar regardless of the light environments. The stomatal conductance (gs) was always higher in control plants than in droughted plants, regardless of the light regime. The total plant transpiration (E) differed significantly among the light treatments and water regimes; higher E rates were found in well-irrigated plants grown in the sun. The total leaf area was similar between plants in shaded environments and higher than in plants in full sun. The photochemical efficiency (Fv/Fm) of photosystem II (PSII) and the capture efficiency of excitation energy by open reaction centers of PSII (Fv'/Fm'), the quantum efficiency of electron transport by PSII (ΦPSII) and the photochemical quenching (qP) all did not respond to the water supply, regardless of the light environments except under severe WD condition in which the use of energy in photochemistry was limited. The coefficient of non-photochemical quenching (NPQ) did not vary in response to moderate WD; however, under severe WD, reductions in NPQ were found. Plants under deep shade (70%) generally showed higher concentrations of total chlorophyll (Chl) and Chl a/b ratio compared with plants from the other light environments, as found at predawn. Total carotenoids (Car) and Chl/Car ratio did not differ significantly at the predawn. The Chl a/b and Chl/Car ratios differed significantly in response to the light environments with the plants full sunlight grown showing the lowest ratios and plants from deep shade the largest ones, but only at midday. Plants in full sun and under 35% shading had antheraxanthin and zeaxanthin concentrations similar to each other, but superior to those of the deepest shaded plants, indicating a greater need for photoprotection. In addition, those plants also showed a higher VAZ pool (sum of the concentrations of violaxanthin, anteraxanthin and zeaxanthin) and higher values of DEPS (depoxidation state of the xanthophylls cycle). Cellular damages, evaluated via electrolyte leakage and production of malondialdehyde, were significantly more severe in plants grown under water deficit than in their control counterparts, regardless of the light environment. From the above, it is believed that the use of 35% shading would be an interesting option to improve environmental conditions without negatively impacting the agronomic performance of shaded coffee plants compared with those grown in full sun. / O cafeeiro é originário das florestas tropicais da África, onde é encontrado como vegetação de sub-bosque, desenvolvendo-se sob sombra. No Brasil, no entanto, os cafezais vêm sendo conduzidos quase exclusivamente a pleno sol. Cafezais a pleno sol produzem, na maioria dos casos, mais que os plantios à sombra, o que deve envolver altos investimentos em mecanismos fotoprotetores. Hipotetiza-se, pois, que o cultivo de cafezais sombreado reduziria os efeitos negativos do déficit hídrico (DH). Neste estudo, pretendeuse analisar o desempenho fotossintético, as relações hídricas e o metabolismo antioxidativo em plantas de Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho cultivadas em vasos, utilizando-se de três níveis de irradiância e três níveis de disponibilidade hídrica. De modo geral, não foi observada significância estatística da interação entre os tratamentos hídricos e lumínicos, mas uma resposta independente e ortogonal. As plantas do ambiente com sombreamento de 35% apresentaram maiores valores médios da taxa de assimilação líquida de carbono sob DH moderado, nos dois horários de medição (08:00 e 12:00h) e, sob DH severo, não se obserbou diferença significativa na resposta das plantas entre os ambientes lumínicos. A condutância estomática foi sempre maior nas plantas-controle que nas plantas sob DH, independentemente do regime lumínico. A transpiração total das plantas diferiu estatisticamente entre os tratamentos lumínicos e entre os regimes hídricos, apresentando maiores taxas nas plantas dos ambientes com maiores níveis de radiação solar e naquelas mantidas irrigadas. A área foliar total foi similar entre as plantas dos ambientes sombreados e maior em comparação com as plantas a pleno sol. A eficiência fotoquímica máxima do fotossistema II (FSII), assim como a eficiência de captura da energia de excitação pelos centros de reação abertos do FSII, a eficiência quântica do transporte de elétrons pelo FSII e o coeficiente de extinção fotoquímico não responderam aos regimes hídricos, independentemente dos ambientes lumínicos, exceto sob DH severo, condição na qual o uso da energia na fotoquímica foi limitado. O coeficiente de extinção não-fotoquímico (NPQ) não variou em resposta ao DH moderado, porém, sob DH severo, observaram-se reduções em NPQ. As plantas sob sombreamento mais intenso (70%), de modo geral, apresentaram maiores valores de concentrações de clorofilas (Cl) totais e da razão Cl a/b em comparação com as de outros ambientes de luz, na antemanhã. Os carotenóides (Car) totais e a relação Cl/Car não diferiram significativamente na antemanhã. Ao meio-dia, somente os valores médios das razões Cl a/b e Cl/Car diferiram significativamente em relação aos ambientes lumínicos, com as plantas a pleno sol apresentando os menores valores e aquelas do ambiente mais sombreado os maiores. As plantas a pleno sol e sob sombreamento de 35% apresentaram concentrações semelhantes entre si e maiores de anteraxantina e de zeaxantina que as plantas sob 70% de sombreamento, indicando maior necessidade de fotoproteção. Em adição, também apresentaram maior concentração de VAZ (soma das concentrações de violaxantina, anteraxantina e zeaxantina) e maior grau de desepoxidação dos carotenóides do ciclo das xantofilas. Os danos celulares, avaliados via extravasamento de eletrólitos e produção de aldeído malônico, foram significativamente mais intensos nas plantas submetidas ao déficit hídrico do que nos respectivos controles irrigados, independentemente dos ambientes lumínicos. A partir dos resultados encontrados, acredita-se que o uso do sombreamento de 35% seria interessante por melhorar as condições ambientais, pouco afetando o desempenho agronômico dessas plantas em comparação com as cultivadas a pleno sol.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 807492 bytes, checksum: ecca2fba2120cf3ee786b7d412fce672 (MD5) Previous issue date: 2010-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pruning is a key agronomic practice in coffee (Coffea canephora) plantation management, but little is known on a scientific basis about the ideal time to conduct it. Furthermore, studies associating variations in photosynthesis, as affected by the fruit ripening pattern, are missing in coffee. In this study, the effects of different pruning times, conducted between harvest and flowering, in clones of robusta coffee, displaying varying fruit ripening patterns (early, intermediate and late maturation periods), were examined by specifically evaluating growth, photosynthesis and starch accumulation. Treatments consisted of different pruning periods as follows: early maturation clones (03 and 67) were pruned at 0, 30, 60 and 90 days after fruit harvest (DAH); intermediate maturation clones (120 e 16) pruned at 0, 30 and 60 DAH; and late maturation clones (19 and 76) pruned at 0 and 30 DAH. The branch growth rate and gas exchange parameters (net photosynthesis rate, stomatal conductance and internal-to-atmospheric CO2 concentration ratio), maximum photochemical efficiency of photosystem II, and leaf starch concentration all were unaffected by the pruning treatments, regardless of clones. Other chlorophyll a fluorescence parameters were only marginally affected by pruning. On the other hand, some gas exchange variables and starch contents were altered in response to the fruit ripening patterns. The late maturation clones, compared to the other ones, showed lower net photosynthesis rates (~25%) and lower leaf starch content (~20%). In any case, for the late ripening clones, as their fruits have a longer grain-filling period and maturation time, their lower photosynthetic rates, starch content and leaf-to-fruit ratio could be offset, in the long-term, by their lower sink strength. In summary, the results suggest that is indifferent to perform the pruning immediately after fruit harvest, as usually recommended, or afterwards before flowering. / Embora a poda em lavouras de Coffea canephora seja uma prática necessária, pouco se sabe, em bases científicas, a respeito da época ideal para a sua realização. Ademais, em café, nenhum estudo foi feito, até o presente, tentando associar as variações da fotossíntese, em função do padrão de maturação de frutos. Procurou-se investigar, neste estudo, os efeitos de podas realizadas em diferentes épocas entre a colheita e a florada, em clones de café robusta, com distintos períodos de maturação de frutos (precoce, intermediário e tardio), avaliando-se, especificamente, o crescimento, a fotossíntese e o acúmulo de amido. Clones de maturação precoce (clones 03 e 67) foram podados em quatro diferentes épocas: 0, 30, 60 e 90 dias após a colheita (DAC); nos clones intermediários (120 e 16), a poda foi realizada aos 0, 30 e 60 DAC; nos tardios (19 e 76), realizou-se a poda aos 0 e 30 DAC. A taxa de crescimento de ramos e as trocas gasosas (taxa de fotossíntese líquida, condutância estomática e a razão entre as concentrações interna e ambiente de CO2) não foram afetadas pelos tratamentos de poda, independentemente do clone estudado. Não se verificou, também, efeitos da poda sobre as concentrações foliares de amido e sobre a eficiência fotoquímica máxima do fotossistema II. Outros parâmetros de fluorescência da clorofila a foram apenas afetados marginalmente pelos tratamentos de poda. As principais diferenças ora observadas dizem respeito às variáveis associadas à fotossíntese e aos teores de amido, em função, particularmente, do padrão de maturação dos frutos. Os clones de maturação tardia, comparados aos demais clones, exibiram menor taxa de fotossíntese líquida (~25%) e menor teor foliar de amido (~20%). Em todo o caso, nos clones de maturação tardia, como os frutos têm um período maior de enchimento e maturação, os menores valores da taxa fotossintética, de teores de amido e de razão área foliar/massa de frutos podem ser compensados, no longo prazo, pela menor força do dreno. Em suma, demonstrou-se que é indiferente proceder-se à poda imediatamente após a colheita, conforme usualmente recomendado, ou posteriormente, antes da florada.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 557825 bytes, checksum: e302abaaa64935b48a6f9db629601a5f (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study aimed to explore the effects of water and light availability on photosynthesis, water relations and carbon metabolism in Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho IAC 44 plants subjected to a combination of contrasting light (shade and full sun) conditions combined with two levels of available soil water (drought and field capacity, here defined as 30% and 100% available soil water, respectively), under winter conditions. It was hypothesized that shading would allow a better acclimation of coffee plants in response to winter conditions in southeastern Brazil, where the nights are relatively cool followed by sunny, warm days. Compared to shade grown plants, sun-grown plants were taller with larger leaf area and stem diameter. In contrast, sun-grown individuals showed lower photosynthetic rate (A), chlorophyll levels and specific leaf area. The decrease in the variable-to-initial chlorophyll fluorescence ratio suugests that photochemical events played a role in limitating photosynthesis, whilst lower rubisco, sucrose-phosphate synthase and ADP-glucose pyrophosphorylase activities are indicative of biochemical limitations to the photosynthetic apparatus. Increased starch-to-sucrose ratio was also detected. Decreases in photosynthetic rates were found in droughted plants grown in both the shade (55%) and full sun (75%). These changes were accompanied by decreases in stomatal conductance, transpiration rate and hydraulic conductance, while the levels of glucose, fructose, sucrose and amino acids increased. There were no differences in the quantum efficiency of electron transport by photosystem II (PSII), non-photochemical quenching, non-regulated non-photochemical energy loss in PSII, photochemical quenching and electron transport rate under water deficit in sun and shade plants. Key enzymes associated with carbon metabolism, such as phosphofructokinase and fructose-1,6-bisphosphatase did not differ significantly in response to varying light and water availabilities. / O presente estudo foi conduzido procurando-se analisar os efeitos da disponibilidade de luz e da água no desempenho fotossintético, nas relações hídricas e no metabolismo do carbono em plantas de Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho IAC 44 cultivadas sob condições contrastantes de luz (pleno sol e sombra) e de disponibilidade de água no solo (35 e 100 % de água disponível), durante o inverno. Acredita-se que o sombreamento permitiria uma melhor aclimatação do cafeeiro face às condições de inverno na Zona da Mata mineira, onde as temperaturas noturnas são baixas e os dias ensolarados. As plantas cultivadas ao sol apresentaram maior altura, área foliar, número de folhas e diâmetro do ramo ortotrópico em relação àquelas sombreadas, embora a taxa fotossintética (A), a concentração de pigmentos e a área foliar específica tenham sido maiores nas plantas à sombra. Verificaram-se, ainda, limitações fotoquímicas (redução na razão entre as fluorescências variável e inicial) e bioquímicas (redução das atividades da rubisco, da sintase de sacarose-fosfato e da pirofosforilase da ADP-glicose, e maior razão amido-sacarose) à fotossíntese. Por sua vez, o déficit hídrico (DH), nos dois ambientes lumínicos, acarretou decréscimos em A, sendo a diferença entre as plantas de sol e de sombra de 75 e de 55%, respectivamente. Estas mudanças foram acompanhadas por reduções na condutância estomática, na taxa de transpiração e na condutância hidráulica, enquanto os níveis de glicose, frutose, sacarose e aminoácidos foram aumentados. Não houve variações significativas na eficiência quântica do transporte de elétrons do fotossistema II (FSII), no rendimento quântico não fotoquímico, no rendimento quântico da dissipação não regulada de energia, na capacidade fotoquímica do FSII e na taxa de transporte de elétrons sob DH, nos dois ambientes luminicos. Enzimas-chave envolvidas no metabolismo do carbono, como a cinase da frutose-6-fosfato dependente de ATP e a fosfatase da frutose-1-6-bisfosfato também não variaram significativamente, enquanto as atividades das invertases ácida e alcalina aumentaram, em resposta ao DH, independentemente dos ambientes lumínicos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1982474 bytes, checksum: 1612e19e8ad39e9083e77817292c4d1a (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / The auxins IAA (indole-3-acetic, natural), 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) and 2,4,5-T (2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid, the latter two synthetic) were sprayed on corn (Zea mays, monocot) and beans (Phaseolus vulgaris, dicot), in order to investigate some differential responses of the two plant groups as associated to ethylene metabolism. Corn plants treated with the auxins did not produce ethylene, not exhibiting also any senescence symptom. Beans plants, on the other hand, produced large amounts of ethylene following treatment with auxins. Aminoethoxyvinylglycine (AVG) plus Co2+ (ethylene biosynthesis inhibitors) were not able to relieve the epinasty, drying and leaf wrinkling effects in bean plants, but leaf yellowing was considerebly reduced, suggesting this was an ethylene effect. Following spraying with auxins, corn plants showed no production of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), a response shown by beans plants. Therefore in the monocot, auxins seemed not to induce the expression of ACC synthase (ACS) or its activity. When treated with ACC, corn plants failed to produce any trace of ethylene, unlikely bean plants. This suggested that in monocot, auxins seemed also not to induce the expression or activity of ACC oxidase (ACO) or the enzyme is not activated. Potassium ferrocyanide, employed as a source of cyanide ions, was much more toxic to bean plants than to corn and so the monocot seemed to be more resistant than bean plants. Maximum quantum yield of photosystem II (Fv/Fm) and photosynthetic pigments contents kept unchanged in corn plants treated with the auxins. Bean plants showed significant decreases in both variables following spraying with 2,4-D and 2,4,5-T. Decreases in chlorophyll contents in bean plants treated with 2,4-D and 2,4,5-T correlated well with leaf chlorosis what was shown to be due to a more pronounced fall of chlorophyll contents rather than to an increase in carotenoid contents. The xanthophylls (neoxanthin, violaxanthin and anteraxantina) also showed a higher degradation than the alpha and beta carotenes in bean plants treated with 2,4-D and 2,4,5-T. When AVG and Co2+ were supplied together with auxin, no appreciable decrease in either the Fv/Fm ratio or pigment contents was observed, with the exception of alpha carotene. Also the ratio of chlorophyll a to chlorophyll b was also larger in bean plants treated with 2,4-D and 2,4,5-T than in the plants treated with 2,4-D and 2,4,5-T plus AVG and Co2+. The ratio of chlorophyll a to chlorophyll b did not show any significance in bean plants upon treatment with IAA. / As auxinas AIA (ácido indol-3-acético, natural), 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) e 2,4,5-T (ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético, as duas últimas sintéticas) foram aplicadas em plantas de milho (Zea mays, monocotiledônea) e feijão (Phaseolus vulgaris, dicotiledônea), visando investigarem-se algumas respostas diferenciais dos dois grupos em relação ao metabolismo do etileno. Plantas de milho tratadas com as auxinas não produziram etileno e não exibiram quaisquer sintomas de senescência e epinastia. O feijão produziu bastante etileno após tratamento. Quando se utilizou aminoetoxivinilglicina (AVG) mais Co2+ (inibidores da biossíntese de etileno), a epinastia das plantas de feijão foi mantida mas o amarelecimento das plantas mostrou-se reduzido, deduzindo-se ser o amarelecimento um sintoma da ação do etileno. Após pulverização com as auxinas, o milho não exibiu produção do ácido 1-carboxílico-1- amino-ciclopropano (ACC), fato observado no feijão. Assim, na monocotiledônea, as auxinas parecem não induzir a expressão da sintase do ACC (ACS) ou, pelo menos, sua atividade. Quando tratadas com o ACC, as plantas de milho não produziram qualquer traço de etileno, ao contrário as plantas de feijão. Daí deduzir-se que na monocotiledônea, as auxinas parecem também não induzir a expressão ou atividade da oxidase do ACC (ACO) ou a enzima não é ativada. Empregando-se K4Fe(CN)6 como fonte de íons cianeto, as plantas de milho pareceram se mostrar mais resistentes à intoxicação do que as plantas de feijão. O rendimento quântico máximo de fotossistema II (razão Fv/Fm) e os níveis dos pigmentos fotossintéticos não sofreram alterações em plantas de milho tratadas com as auxinas. As plantas de feijão mostraram quedas significativas em ambas variáveis após pulverização com 2,4-D e 2,4,5-T, mas não com o AIA. A redução nos níveis das clorofilas em plantas de feijão tratadas com 2,4-D e 2,4,5-T relacionou-se com a clorose observada, desde que ocorreu uma degradação mais acentuada das clorofilas do que dos carotenoides. As xantofilas (neoxantina, anteraxantina e violaxantina) também sofreram uma degradação mais acentuada do que o alfa e beta caroteno em plantas de feijão tratadas com 2,4-D e 2,4,5-T. Quando AVG e Co2+ foram fornecidos conjuntamente com as auxinas, não ocorreu queda na razão Fv/Fm e nem no nível dos pigmentos, com exceção do alfa caroteno. A razão entre clorofila a e clorofila b também mostrou-se maior nas plantas de feijão tratadas com 2,4-D e 2,4,5-T do que nas plantas tratadas com 2,4-D e 2,4,5-T mais AVG e Co2+. Nas plantas tratadas com AIA o aumento na razão entre clorofila a e clorofila b não foi significativo.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2358246 bytes, checksum: 882ce511185e31ae61ca9848e6d2ca90 (MD5) Previous issue date: 2007-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The reactive oxygen intermediates (ROIs) production was studied in plants of two rice cultivars, Fernandes (CNA-1158) and Maravilha (CNA-6843-1), in the presence of aluminum. Nine days-old rice seedlings were exposed to 0 and 1 mM Al for ten days and, then, plant growth, superoxide (O2 -), hydrogen peroxide (H2O2) and chloroplastidic pigment contents, lipid peroxidation, gas exchange and chlorophyll a fluorescence parameters were determined. The Fernandes cultivar growth did not change with Al treatment, while in Maravilha cultivar reductions were observed in both roots and shoot. The control plants of the two cultivars showed the same content of O2 - in the two parts of the plants. Aluminum treatment caused reduction in the O2 - contents only in the roots of the Fernandes cultivar, while in the leaves the reduction occurred in both cultivars, but with higher intensity in the Fernandes cultivar. The presence of O2 - was histochemically shown in the root apices of the two rice cultivar, independent of Al treatment. This oxygen reactive species accumulated mainly in the epidermis and external cortical cells of the root apices. The H2O2 content in the roots of control plants of the Fernandes cultivar were higher than in the Maravilha cultivar. After exposure to Al, a reduction in this reactive oxygen species content was observed only in the Fernandes cultivar, which became statistically similar to that of the Maravilha cultivar. In the leaves, Al treatment reduced the H2O2 content only in the Maravilha cultivar, which became similar to that of the Fernandes cultivar. Lipid peroxidation in the roots increased with the Al treatment only in the Maravilha cultivar, becoming significantly higher than in the Fernandes cultivar. In the leaves, Al treatment did not have any effect, but the Fernandes cultivar showed larger lipid peroxidation than the Maravilha cultivar. Chlorophyll a, b, total chlorophyll and carotenoids contents increased in Fernandes cultivar, but they did not change in the Maravilha cultivar after plants exposure to aluminum. In spite of that, gas exchange and chlorophyll a fluorescence parameters were not modified by Al treatment in none of the cultivars. In the presence of Al, Fernandes cultivar showed lower superoxide and hydrogen peroxide contents, which could explain, at least partly, the smallest lipid peroxidation of its membranes and, consequently its larger growth. / Neste trabalho, avaliou-se a produção de intermediários reativos de oxigênio em plantas de dois cultivares de arroz, Fernandes (CNA-1158) e Maravilha (CNA-6843-1), na presença de alumínio. Plântulas de arroz de nove dias de idade foram expostas ao Al nas concentrações de 0 e 1 mM, durante dez dias e, então, determinou-se o crescimento, os teores de superóxido (O2 -), de peróxido de hidrogênio (H2O2) e de pigmentos cloroplastídicos, a peroxidação de lipídios e parâmetros de trocas gasosas e fluorescência da clorofila a. O crescimento do cultivar Fernandes não foi modificado pelo Al, enquanto o do cultivar Maravilha sofreu redução desta variável tanto nas raízes quanto na parte aérea. As plantas controle dos dois cultivares apresentaram os mesmos teores de O2 - nas duas partes das plantas. O tratamento com Al provocou redução no teor de O2 - nas raízes apenas no cultivar Fernandes, enquanto nas folhas a redução ocorreu nos dois cultivares, mas com maior intensidade no cultivar Fernandes. A presença de O2 - foi demonstrada histoquimicamente nos ápices radiculares dos dois cultivares, independente do tratamento com alumínio. O acúmulo desta espécie reativa ocorreu, principalmente, nas células epidérmicas e corticais mais externas. O teor de H2O2 nas raízes das plantas controle do cultivar Fernandes foi mais elevado que no cultivar Maravilha. Após exposição ao Al, observou-se redução no teor desta espécie reativa apenas no cultivar Fernandes, que passou a ter a mesma concentração do cultivar Maravilha. Nas folhas, o tratamento com Al causou redução no teor de H2O2 apenas no cultivar Maravilha, que passou a ter o mesmo teor do cultivar Fernandes. A peroxidação de lipídios nas raízes aumentou com o tratamento com Al apenas no cultivar Maravilha, passando a ser significativamente maior que no cultivar Fernandes. Nas folhas, o tratamento com Al não teve efeito, mas o cultivar Fernandes apresentou maior peroxidação de lipídios que o cultivar Maravilha. Os teores de clorofila a, b, clorofila total e carotenóides aumentaram no cultivar Fernandes, mas não se modificaram no cultivar Maravilha após exposição das plantas ao alumínio. Apesar disso, os parâmetros de trocas gasosas e de fluorescência da clorofila a não foram modificados pelo tratamento com Al em nenhum dos cultivares. Na presença de Al, o cultivar Fernandes apresentou menores teores de superóxido e de peróxido de hidrogênio, que explicam, pelo menos em parte, a menor peroxidação dos lipídios de suas membranas e, conseqüentemente seu maior crescimento.