Orientador: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Coorientador: Miguel Angelo Mutton / Banca: Luciana Rossini Pinto / Banca: André Luiz Julien Ferraz / Banca: Rinaldo Cesar de Paula / Banca: Samira Domingues Carlin / Resumo: A cana-de-açúcar tem adquirido crescente importância no cenário mundial, não somente pela produção do açúcar, mas devido ao grande potencial como cultura bioenergética, sendo utilizada na produção do etanol, uma fonte energética alternativa, ecologicamente limpa e renovável e como co-geradora de energia elétrica através da queima do bagaço. O Brasil destaca-se mundialmente como o maior produtor da cultura e exportador de açúcar e etanol. Porém, esta cultura está sujeita a diferentes estresses ambientais, dentre os quais, a disponibilidade de água representa o principal fator que influencia o crescimento e o desenvolvimento vegetal e, conseqüentemente, a produtividade. Dessa forma, para a identificação dos possíveis genes envolvidos nas respostas de tolerância à seca em cana-de-açúcar, realizou-se, por meio da técnica de cDNA-AFLP, a análise comparativa do perfil de transcritos de duas cultivares tolerantes, SP83-5073 e RB867515 com o perfil de expressão da cultivar sensível à seca, SP86-155, quando submetidas a suspensão da rega por 1, 3, 5 e 10 dias. Com 14 combinações de primers seletivos EcoRI/MseI, foram detectados no gel de poliacrilamida, 1.316 fragmentos derivados de transcritos (FDTs) que foram diferencialmente expressos entre as cultivares tolerantes e a sensível, submetidas ao estresse hídrico (1, 3, 5 e 10 dias). Destes, 630 FDTs foram identificados na cultivar SP83-5073 e 686 FDTs na cultivar RB867515. A análise comparativa do perfil de expressão associado ao genótipo da cana-de-açúcar revelou fragmentos de transcritos similares a genes envolvidos em eventos moleculares relacionados às respostas das plantas a diferentes estresses, inclusive ao causado pela seca. Estes genes atuam na sinalização hormonal, regulação da transcrição gênica, senescência, transposição de DNA... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sugarcane has increased importance in the world not only for sugar production, but also due to the great potential as a generator energy because ethanol production, it is a renewable, alternative energy source, ecologically clean and as energy cogeneration through burning of bagasse. Brazil is the world's largest crop producer and exporter of sugar and ethanol. However, this crop is exposed to different kinds of stress, among which; the availability of water is noticeable as the main factor that negatively influences the vegetable growth and, therefore, the productivity. In order to identify the possible genes involved in the responses to drought tolerance in sugarcane crops, the comparative analysis of transcripts profile from two tolerant cultivars, SP83-5073, RB867515 and the sensitive cultivar SP86-5073, after has been submitted to the interruption of irrigation for 1, 3, 5 and 10 days were performed using the cDNA-AFLP technique. With 14 combinations of EcoRI/MseI selective primers, there was detected on a polyacrylamide gel, 1,316 transcript-derived fragments (TDFs) differently expressed between tolerant and sensitive cultivars submitted to water deficit (1, 3, 5 and 10 days). From these, 630 TDFs were identified on the cultivar SP83-5073 and 686 TDFs corresponded to the cultivar RB867515. The comparative analysis of genotype dependent gene expression profile in sugarcane revealed fragments similarity with genes involved in many molecular events related to the responses of plants to different stresses, including those caused by drought. These genes work in hormonal signaling, regulation of gene transcription, senescence, DNA transposition, transport of amino acids, respiration and metabolism of carbohydrates. However, nine TDFs possibly represent still unknown genes, which may be developing important roles on the responses to drought and contributing to the trait of tolerance / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-09Bitstream added on 2014-06-13T19:02:46Z : No. of bitstreams: 1 dedemo_gc_dr_jabo.pdf: 863587 bytes, checksum: b47ae11ff9b870e9b2143acb6e76251b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A cana-de-açúcar tem adquirido crescente importância no cenário mundial, não somente pela produção do açúcar, mas devido ao grande potencial como cultura bioenergética, sendo utilizada na produção do etanol, uma fonte energética alternativa, ecologicamente limpa e renovável e como co-geradora de energia elétrica através da queima do bagaço. O Brasil destaca-se mundialmente como o maior produtor da cultura e exportador de açúcar e etanol. Porém, esta cultura está sujeita a diferentes estresses ambientais, dentre os quais, a disponibilidade de água representa o principal fator que influencia o crescimento e o desenvolvimento vegetal e, conseqüentemente, a produtividade. Dessa forma, para a identificação dos possíveis genes envolvidos nas respostas de tolerância à seca em cana-de-açúcar, realizou-se, por meio da técnica de cDNA-AFLP, a análise comparativa do perfil de transcritos de duas cultivares tolerantes, SP83-5073 e RB867515 com o perfil de expressão da cultivar sensível à seca, SP86-155, quando submetidas a suspensão da rega por 1, 3, 5 e 10 dias. Com 14 combinações de primers seletivos EcoRI/MseI, foram detectados no gel de poliacrilamida, 1.316 fragmentos derivados de transcritos (FDTs) que foram diferencialmente expressos entre as cultivares tolerantes e a sensível, submetidas ao estresse hídrico (1, 3, 5 e 10 dias). Destes, 630 FDTs foram identificados na cultivar SP83-5073 e 686 FDTs na cultivar RB867515. A análise comparativa do perfil de expressão associado ao genótipo da cana-de-açúcar revelou fragmentos de transcritos similares a genes envolvidos em eventos moleculares relacionados às respostas das plantas a diferentes estresses, inclusive ao causado pela seca. Estes genes atuam na sinalização hormonal, regulação da transcrição gênica, senescência, transposição de DNA... / The sugarcane has increased importance in the world not only for sugar production, but also due to the great potential as a generator energy because ethanol production, it is a renewable, alternative energy source, ecologically clean and as energy cogeneration through burning of bagasse. Brazil is the world’s largest crop producer and exporter of sugar and ethanol. However, this crop is exposed to different kinds of stress, among which; the availability of water is noticeable as the main factor that negatively influences the vegetable growth and, therefore, the productivity. In order to identify the possible genes involved in the responses to drought tolerance in sugarcane crops, the comparative analysis of transcripts profile from two tolerant cultivars, SP83-5073, RB867515 and the sensitive cultivar SP86-5073, after has been submitted to the interruption of irrigation for 1, 3, 5 and 10 days were performed using the cDNA-AFLP technique. With 14 combinations of EcoRI/MseI selective primers, there was detected on a polyacrylamide gel, 1,316 transcript-derived fragments (TDFs) differently expressed between tolerant and sensitive cultivars submitted to water deficit (1, 3, 5 and 10 days). From these, 630 TDFs were identified on the cultivar SP83-5073 and 686 TDFs corresponded to the cultivar RB867515. The comparative analysis of genotype dependent gene expression profile in sugarcane revealed fragments similarity with genes involved in many molecular events related to the responses of plants to different stresses, including those caused by drought. These genes work in hormonal signaling, regulation of gene transcription, senescence, DNA transposition, transport of amino acids, respiration and metabolism of carbohydrates. However, nine TDFs possibly represent still unknown genes, which may be developing important roles on the responses to drought and contributing to the trait of tolerance

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-14Bitstream added on 2014-06-13T20:48:38Z : No. of bitstreams: 1 000757718.pdf: 1201940 bytes, checksum: 2e8b4819a53116ec378eb1637f024449 (MD5) / Algumas regiões do Brasil, por onde a cultura da cana-de-açúcar se expande, caracterizam-se por apresentar períodos de forte restrição hídrica, e este é o principal fator limitante ao bom desenvolvimento da cultura nestas áreas, tornando-se assim necessário o desenvolvimento de novos germoplasmas tolerantes à restrição hídrica. Identificar ferramentas adequadas de seleção e características quantificáveis podem facilitar o processo de melhoramento da cultura para tolerância à seca. A maior probabilidade de obtenção de nova cultivar ocorre com o cruzamento de genitores com características agronômicas favoráveis e com máxima distância genética entre si, para aumentar a possibilidade de obtenção de indivíduos com excelente potencial heterótico. No presente projeto foi avaliada a habilidade de algumas características morfofisiológicas para distinguir entre tolerantes e susceptíveis 10 genótipos de cana-de-açúcar. O experimento foi desenvolvido em condição de casa de vegetação em vasos no município de Botucatu (SP). Aos 60 dias após o plantio foram iniciados os tratamentos sem deficiência hídrica (+W) e com deficiência hídrica (–W). Ao tratamento +W foi fornecido água em quantidade necessária para manter os vasos com conteúdo de água ideal para o desenvolvimento das plantas, enquanto no tratamento –W os vasos foram mantidos com 50% do teor de umidade ideal. As avaliações foram realizadas em duas épocas, 0 (E1), e 75 (E2) dias após o início dos tratamentos. Foram feitas associações e correlações entre os resultados, a fim de identificar qual(is) o(s) melhor(es) atributo(s) a ser(em) incorporado(s) no processo de seleção precoce de genótipos tolerantes à deficiência hídrica. Esses atributos funcionam como descritores morfológicos e/ou fisiológicos para essa tolerância à escassez hídrica e foram utilizados para cálculo da distância... / Some places of Brasil, where the culture of sugarcane expands, are characterized by periods of water restriction, and it is the main limiting factor to development of the crop in this area, so to develop new germplasm tolerant to drought become necessary. Identify appropriate tools for selection and quantifiable characteristics can facilitate the process of crop breeding for drought tolerance. The probability of obtaining new cultivar occurs with the crossing of parents with favorable agronomic characteristics and maximum genetic distance between them, to increase the possibility of obtaining progenies with excellent heterotic potential. In the present project, the ability of some morpho-physiological parameters was evaluated to distinguish between tolerant and susceptible 10 sugarcane genotypes. The experiment was installed in greenhouse conditions in pots in the city of Botucatu (SP). At 60 days after planting the treatments without water deficit (+W) and with water deficit (-W) started. To treatment +W water was provided in sufficient quantity to maintain them with water content for optimal plant growth, while the treatment –W was maintained with 50% moisture content ideal. Evaluations were performed in two periods, 0 (E1), 75 (E2) days after starting treatment. Associations and correlations was made between the results in order to identify which(s) best(s) attribute(s) to be incorporated in the process of early selection of tolerant genotypes to water stress. These attributes could be used as morphological and/or physiological markers of drought tolerance and were used to calculate the genetic distance among these genotypes and subsequent grouping them with the Tocher optimization method. The morphological variables height of stem, number of green leaves, leaf area and stomatal density on the abaxial surface and physiological variables chlorophyll content via spectrophotometer, stomatal ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-27Bitstream added on 2014-06-13T20:21:01Z : No. of bitstreams: 1 santos_cm_dr_botfca.pdf: 1215927 bytes, checksum: 270920627d6ae63331e38022b7c13faa (MD5) / A cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância econômica no mundo. No Brasil, sua expansão tem sido impulsionada para novas áreas agrícolas não tradicionais que apresentam deficiência hídrica. Estudos que visam à seleção de cultivares que apresentem tolerância aos estresses ambientais se constituem numa alternativa viável para aumentar a produtividade nessas regiões. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi estudar de maneira comparativa as respostas fisiológicas e bioquímicas em cana-de-açúcar cultivada sob deficiência hídrica bem como analisar os efeitos fisiológicos do herbicida Paraquat, visando constituir uma alternativa para caracterizar cultivares tolerantes em programas de melhoramento genético da cana-de-açúcar. Para isso, experimentos foram conduzidos em vasos em casa de vegetação e no laboratório da Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento da APTA em Jaú (SP). Foram utilizadas quatro cultivares de cana-de-açúcar RB92579, SP81-3250, SP83-2847 e IAC91-5155 em cada experimento. Para o estudo de deficiência hídrica, a primeira avaliação foi realizada nas plantas sem estresse após 85 dias do plantio, em seguida foram implementados dois tratamentos, sem deficiência (-D) e com deficiência (+D) por suspensão da rega por 15 dias e posterior reidratação por 12 dias. Para os estudos com herbicida Paraquat (PQ) um segundo experimento foi instalado dividido em duas partes. Na primeira, foi pulverizado Paraquat, na dose de 150 μM, 24 horas antes das avaliações em plantas conduzidas simultaneamente ao experimento de deficiência hídrica. Na segunda parte, segmentos foliares das cultivares foram cortados em discos e imersos em solução de Paraquat em placas de Petri e analisados quanto à degradação de clorofila. Todos os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado, em... / Sugarcane is one of the most economically important crops used in the production of sugar and of bioethanol. In Brazil, this plant has been introduced to non-traditional agricultural areas, with adverse agro-climatic conditions where water deficit is highlighted. Studies aimed at selecting drought-tolerant cultivars are a viable alternative to increase the productivity of these regions. The main goal of this research includes to study comparatively the physiological and biochemical responses in sugarcane under drought stress and recovering as well as analyzing the physiological effects induced by the herbicide paraquat, aiming to establish a scoring system for selecting sugarcane drought tolerant cultivars in breeding programs. The experiments were carried out in a greenhouse located in the Unit of Research and Development of APTA, Jaú, SP., where the cultivars RB92579, SP81-3250, SP83-2847 and IAC91-5155 were grown in pots and used for each set of experiments. For the study of water stress, the first assessment was done in plants without stress after 85 days of planting, and after that two treatments were implemented, i.e. without water deficit (-D) and with water deficit (+D) by withholding in the water supply for 15 days and rewatering for 12 days after the stress period. For the study of paraquat (PQ), another set of experiments were carried out simultaneously to the water stress experiments. Two different experimental methods were used for spraying the PQ solution (150 μM). In the first one, the PQ solution was sprayed onto leaves of the sugarcane plants and the assessments took place 24 hours after spraying. In the second experiment, leaf disks were floated in PQ solutions for 24 hours for analyzing chlorophyll degradation. All experimental designs were completely randomized in 4x2 factorial scheme (four sugarcane... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marcelo de Almeida Silva / Banca: Mauricio Dutra Zanotto / Banca: Samira Domingues Carlin Cavallari / Resumo: Algumas regiões do Brasil, por onde a cultura da cana-de-açúcar se expande, caracterizam-se por apresentar períodos de forte restrição hídrica, e este é o principal fator limitante ao bom desenvolvimento da cultura nestas áreas, tornando-se assim necessário o desenvolvimento de novos germoplasmas tolerantes à restrição hídrica. Identificar ferramentas adequadas de seleção e características quantificáveis podem facilitar o processo de melhoramento da cultura para tolerância à seca. A maior probabilidade de obtenção de nova cultivar ocorre com o cruzamento de genitores com características agronômicas favoráveis e com máxima distância genética entre si, para aumentar a possibilidade de obtenção de indivíduos com excelente potencial heterótico. No presente projeto foi avaliada a habilidade de algumas características morfofisiológicas para distinguir entre tolerantes e susceptíveis 10 genótipos de cana-de-açúcar. O experimento foi desenvolvido em condição de casa de vegetação em vasos no município de Botucatu (SP). Aos 60 dias após o plantio foram iniciados os tratamentos sem deficiência hídrica (+W) e com deficiência hídrica (-W). Ao tratamento +W foi fornecido água em quantidade necessária para manter os vasos com conteúdo de água ideal para o desenvolvimento das plantas, enquanto no tratamento -W os vasos foram mantidos com 50% do teor de umidade ideal. As avaliações foram realizadas em duas épocas, 0 (E1), e 75 (E2) dias após o início dos tratamentos. Foram feitas associações e correlações entre os resultados, a fim de identificar qual(is) o(s) melhor(es) atributo(s) a ser(em) incorporado(s) no processo de seleção precoce de genótipos tolerantes à deficiência hídrica. Esses atributos funcionam como descritores morfológicos e/ou fisiológicos para essa tolerância à escassez hídrica e foram utilizados para cálculo da distância ... / Abstract: Some places of Brasil, where the culture of sugarcane expands, are characterized by periods of water restriction, and it is the main limiting factor to development of the crop in this area, so to develop new germplasm tolerant to drought become necessary. Identify appropriate tools for selection and quantifiable characteristics can facilitate the process of crop breeding for drought tolerance. The probability of obtaining new cultivar occurs with the crossing of parents with favorable agronomic characteristics and maximum genetic distance between them, to increase the possibility of obtaining progenies with excellent heterotic potential. In the present project, the ability of some morpho-physiological parameters was evaluated to distinguish between tolerant and susceptible 10 sugarcane genotypes. The experiment was installed in greenhouse conditions in pots in the city of Botucatu (SP). At 60 days after planting the treatments without water deficit (+W) and with water deficit (-W) started. To treatment +W water was provided in sufficient quantity to maintain them with water content for optimal plant growth, while the treatment -W was maintained with 50% moisture content ideal. Evaluations were performed in two periods, 0 (E1), 75 (E2) days after starting treatment. Associations and correlations was made between the results in order to identify which(s) best(s) attribute(s) to be incorporated in the process of early selection of tolerant genotypes to water stress. These attributes could be used as morphological and/or physiological markers of drought tolerance and were used to calculate the genetic distance among these genotypes and subsequent grouping them with the Tocher optimization method. The morphological variables height of stem, number of green leaves, leaf area and stomatal density on the abaxial surface and physiological variables chlorophyll content via spectrophotometer, stomatal ... / Mestre

Orientador: Marcelo de Almeida Silva / Coorientador : Giuseppina Pace Pereira Lima / Banca: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Banca: João Domingos Rodrigues / Banca: Laurício Endres / Banca: Gustavo Maia Souza / Resumo: A cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância econômica no mundo. No Brasil, sua expansão tem sido impulsionada para novas áreas agrícolas não tradicionais que apresentam deficiência hídrica. Estudos que visam à seleção de cultivares que apresentem tolerância aos estresses ambientais se constituem numa alternativa viável para aumentar a produtividade nessas regiões. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi estudar de maneira comparativa as respostas fisiológicas e bioquímicas em cana-de-açúcar cultivada sob deficiência hídrica bem como analisar os efeitos fisiológicos do herbicida Paraquat, visando constituir uma alternativa para caracterizar cultivares tolerantes em programas de melhoramento genético da cana-de-açúcar. Para isso, experimentos foram conduzidos em vasos em casa de vegetação e no laboratório da Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento da APTA em Jaú (SP). Foram utilizadas quatro cultivares de cana-de-açúcar RB92579, SP81-3250, SP83-2847 e IAC91-5155 em cada experimento. Para o estudo de deficiência hídrica, a primeira avaliação foi realizada nas plantas sem estresse após 85 dias do plantio, em seguida foram implementados dois tratamentos, sem deficiência (-D) e com deficiência (+D) por suspensão da rega por 15 dias e posterior reidratação por 12 dias. Para os estudos com herbicida Paraquat (PQ) um segundo experimento foi instalado dividido em duas partes. Na primeira, foi pulverizado Paraquat, na dose de 150 μM, 24 horas antes das avaliações em plantas conduzidas simultaneamente ao experimento de deficiência hídrica. Na segunda parte, segmentos foliares das cultivares foram cortados em discos e imersos em solução de Paraquat em placas de Petri e analisados quanto à degradação de clorofila. Todos os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado, em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sugarcane is one of the most economically important crops used in the production of sugar and of bioethanol. In Brazil, this plant has been introduced to non-traditional agricultural areas, with adverse agro-climatic conditions where water deficit is highlighted. Studies aimed at selecting drought-tolerant cultivars are a viable alternative to increase the productivity of these regions. The main goal of this research includes to study comparatively the physiological and biochemical responses in sugarcane under drought stress and recovering as well as analyzing the physiological effects induced by the herbicide paraquat, aiming to establish a scoring system for selecting sugarcane drought tolerant cultivars in breeding programs. The experiments were carried out in a greenhouse located in the Unit of Research and Development of APTA, Jaú, SP., where the cultivars RB92579, SP81-3250, SP83-2847 and IAC91-5155 were grown in pots and used for each set of experiments. For the study of water stress, the first assessment was done in plants without stress after 85 days of planting, and after that two treatments were implemented, i.e. without water deficit (-D) and with water deficit (+D) by withholding in the water supply for 15 days and rewatering for 12 days after the stress period. For the study of paraquat (PQ), another set of experiments were carried out simultaneously to the water stress experiments. Two different experimental methods were used for spraying the PQ solution (150 μM). In the first one, the PQ solution was sprayed onto leaves of the sugarcane plants and the assessments took place 24 hours after spraying. In the second experiment, leaf disks were floated in PQ solutions for 24 hours for analyzing chlorophyll degradation. All experimental designs were completely randomized in 4x2 factorial scheme (four sugarcane... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor