I quantified seasonal variations in corticular photosynthesis in 1st through 5th order branches of Myrica cerifera L. (Myricaceae) in order to determine whether corticular photosynthesis contributes to whole plant carbon gain by reducing respirational CO2 loss. Maximum % refixation was 110 ± 39 % of CO2 efflux in the dark (Rd) in 1st order branches during winter, minimum was 18 ± 3 % in 5th order branches during summer. Variations in % refixation paralleled changes in photosynthetically active radiation (PAR). As light attenuated with increasing branch order % refixation decreased. Increased PAR in the winter due to a more sparse canopy lead to increases in % refixation. Total chlorophyll content and chlorophyll a:b ratios were consistent with shade acclimation as branch order increased. Corticular photosynthesis may be a mechanism to enhance shrub expansion due to increased whole plant carbon use efficiency (CUE) and water use efficiency (WUE) attributed to refixation.

A atividade bovina do Brasil é uma das maiores do mundo, devido principalmente, ao uso predominante de pastagens tropicais na dieta do gado, porém, o alto custo dos insumos, com destaque para a adubação nitrogenada, dificulta a obtenção de altas produções de forragens. Por esta razão, a utilização de novas tecnologias que permitam melhorar o manejo e aumentar o rendimento de culturas como o capim \'Mombaça\', por meio do uso racional dos fatores de produção, é de alta relevância. O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de dados hiperespectrais para a discriminação de diferentes tratamentos de adubação nitrogenada, e comparar diferentes métodos para obter valores de concentração de clorofila a partir de assinaturas espectrais de capim \'Mombaça\'. Foram estabelecidos quatro tratamentos de com doses diferentes de adubação nitrogenada. Foi medida a reflectância espectral de folhas coletadas em cada tratamento por meio de um sensor hiperespectral em laboratório além de medições de clorofila das folhas. Foi encontrado que as assinaturas espectrais de cada tratamento tiveram comportamentos diferentes, principalmente nas regiões do verde e do red-edge, sendo que tais diferenças dependeram da quantidade de adubo nitrogenado aplicado e do teor de clorofila foliar. A separação dos tratamentos foi possível mediante o uso de análise linear discriminante, baseando-se nos dados de reflectância espectral obtidos em cada tratamento. A obtenção de valores de concentração de clorofila da folha por meio de reflectância espectral foi possível por meio de técnicas de machine learning, destacando-se o support vector machine, como a melhor alternativa. As regiões do red-edge e do verde foram as mais influentes para realizar o cálculo dos valores de concentração de clorofila na folha. / Brazil\'s cattle production is one of the largest in the world, due mainly, to the predominant use of tropical pastures in the cattle diet. However, the high cost of inputs, especially nitrogen fertilizer, makes it difficult to obtain high forage production, for this reason, the use of new technologies to improve the management and to boost the yield of crops such as Mombaça grass, through the rational use of resources, is of high relevance. The aim of this study was to evaluate the use of hyperspectral data to discriminate different treatments of nitrogen fertilization, and to compare different methods to obtain chlorophyll values of chlorophyll concentration based on spectral signatures of \'Mombaça\' grass. Four treatments were established with different doses of nitrogen fertilization. The spectral reflectance of leaves collected in each treatment was measured with a hyperspectral sensor, and leaf chlorophyll measurements were performed, both, on laboratory conditions. It was found that the spectral signatures of each treatments had different behaviors, mainly in the green and red-edge regions, and such differences depended on the amount of nitrogen fertilizer applied and the chlorophyll content of the leaf. The separation of the treatments was possible through the use of linear discriminant analysis, based on the spectral reflectance data obtained in each treatment. Retrieve chlorophyll concentration values from the leaf spectral reflectance was possible by the use of machine learning techniques, highlighting the support vector machine as the best alternative. The red-edge and green regions were the most influential in calculating the values of leaf chlorophyll concentration.

[pt] A tomada de consciência dos riscos ambientais em escala global e o desenvolvimento científico e tecnológico têm incrementado a demanda pelo sensoriamento das condições ambientais marítimas. A distribuição da população do fitoplâncton é o indicador mais utilizado para avaliar a qualidade e a biomassa de ambientes marinhos. Uma característica diferencial do fitoplâncton é a presença da clorofila a, que apresenta fluorescência in vivo na região do vermelho do espectro visível, e que permite o uso de técnicas de sensoriamento remoto para sua detecção. Um radar-laser baseado na detecção da fluorescência do alvo é mais comumente denominado LIF-LIDAR (Laser Induced Fluorescence - LIght Detection And Ranging) e se constitui em uma ferramenta útil para o monitoramento da distribuição de clorofila a nos oceanos, principalmente quando se utiliza uma radiação laser na faixa de comprimento de onda associada à cor verde. O LIDAR-PUC, cuja fonte de excitação é o 2º harmônico de um laser de Nd-YAG, foi ajustado para a detecção e discriminação espectral de emissões inelásticas decorrentes da excitação a 532nm; em especial, a fluorescência da clorofila a. Nesta tese foram desenvolvidos algoritmos para a extração de parâmetros de interesse ambiental, em especial a concentração relativa da clorofila a. Estas metodologias foram testadas quanto a sua repetitividade, linearidade e aplicabilidade em ambiente real. Finalmente, os valores calculados foram analisados em conjunto, indicando sua utilidade para o monitoramento efetivo de ambientes marinhos. / [en] Global scale environmental risks and scientific and technological development have increased demands on marine environment monitoring. Phytoplankton distribution is the most frequently used marker employed to assess biomass in marine environment. Analysis of chlorophyll-a plays a central role on phytoplankton studies once this pigment, present in every phytoplankton algae species, exhibits fluorescence in the red region of visible spectrum, thus allowing its detection by remote sensing techniques. A radar-laser based on fluorescence detection, usually called a LIF-LIDAR (Laser Induced Fluorescence - LIght Detection And Ranging), is a valuable tool for monitoring chlorophyll-a distribution in ocean waters, especially when green light lasers are employed. LIDAR-PUC was settled to function with its second harmonic Nd-YAG laser as excitation source. The equipment was adjusted for detection and spectral discrimination of inelastic emissions resulting from excitation at 532nm, with special attention to chlorophyll a fluorescence. In this study, algorithms were developed for the extraction of environmental parameters such as relative chlorophyll a concentration. These algorithms were analyzed regarding the following aspects: repeatability, linearity and applicability to the real world. Finally, ensembles were analyzed, pointing to their usefulness for effective marine environment monitoring.

[pt] Objetivo. Fornecer confiabilidade às medições do LIDAR a partir: (i) do estabelecimento de padrões de configuração dos parâmetros do equipamento, na obtenção de sinais de fluorescência para medições de pigmentos em água; (ii) da avaliação de diferentes procedimentos para melhorar a relação sinal-ruído, preservando a integridade das bandas de interesse contidas no espectro de fluorescência; (iii) da verificação da repetitividade do equipamento para medições de comprimentos de onda associados aos máximos do espalhamento Raman da água, da banda de clorofila a, assim como, da banda de matéria orgânica dissolvida (MOD); (iv) e da avaliação da eficiência do processamento desenvolvido para obtenção de concentrações relativas da clorofila a quando comparadas aos resultados correlacionados à concentrações absolutas desse tipo de pigmento. Motivação. Contribuir para o desenvolvimento do monitoramento remoto utilizando um sistema LIDAR, fornecendo parâmetros que possibilitem maior confiabilidade às informações adquiridas pelo sistema. Contextualização. O monitoramento ambiental é uma prática adotada com maior freqüência por inúmeras empresas e instituições com o objetivo de minimizar impactos nocivos ao meio ambiente. O monitoramento remoto é uma ótima alternativa, pois, possibilita um levantamento prévio de possíveis vazamentos de diferentes tipos de poluição, sendo sensível à avaliação de sutis alterações no meio, possibilitando a identificação desses problemas antes mesmo de se tornarem aparentes. Metodologia. A prática adotada na obtenção de êxito dos objetivos apontados baseou-se: (i) na coleta de informação de diferentes modelos de monitoramento remoto, principalmente, utilizando um sistema LIDAR; (ii) na coleta de dados através da experimentação em laboratório e em campo e (iii) no desenvolvimento de processos que possibilitaram a análise das informações contidas nos sinais obtidos. Resultados. Na busca de um sinal-padrão de resposta do equipamento, o trabalho consiste em análises experimentais e no desenvolvimento de processos que auxiliem na análise das informações contidas nos sinais. Dentre os experimentos pode-se destacar duas abordagens: (i) a primeira, no laboratório, a partir de análise de amostras de água pura, que avalia as flutuações do sinal de fluorescência do espalhamento Raman da água para diferentes parâmetros do equipamento; (ii) e uma segunda análise, com dados in vivo, que avalia a concentração relativa de clorofila a para diferentes processos a fim de obter um processo padrão que diminui a sua incerteza na determinação desse quantitativo. Conclusões. O sensoriamento retomo é uma técnica útil para a investigação ambiental, porém, a implantação de práticas que contribuem para o aumento da confiabilidade dos dados fornecidos pelo sistema são igualmente indispensáveis. / [en] Aim. Providing reliability of LIDAR readings of fluorescence signals for measurements of pigments in ocean water by: (i) establishing configuration standards for equipment parameters. (ii) assessing different procedures to improve the signal-tonoise relationship. (iii) preserving the integrity of the wavelength bandwidth of the fluorescence spectrum. (iv) verifying the repeatability of wavelength measurements associated with local maxima of the Raman scattering curve of ocean water and chlorophyll a, as well as organic materials (dissolved in water) bandwidths. (v) and assessing the efficiency of the methodology developed for obtaining relative concentrations of chlorophyll a. Motivation. Contributing to the development of remote monitoring when using the LIDAR technique. This would bring about greater reliability. Context. Over the years environmental surveillance has been adopted by many companies and institutions as an effective practice to minimize harmful impacts on the environment. The remote monitoring is unquestionably a versatile alternative for detecting possible leaking of noxious substances before they become apparent. Methodology. The procedures included: (i) collecting information of different physical models of remote monitoring. (ii) collecting data from experiments carried out in the laboratory and in situ. (iii) and developing a procedure to analyze signal information. Results. Two approaches were adopted when carrying out the experiments: (i) in the laboratory, by evaluating fluorescence signal fluctuations of the Raman scattering in ocean water for different equipment parameters. (ii) and in situ, by measuring the relative concentration of chlorophyll a in ocean water for different schemes in order to choose the standard one. Conclusions. The remote monitoring is a useful tool to carry out environmental surveillance. But to increase the reliability of data collected by the optical-laser system apparatus the introduction of metrological assessment procedures is mandatory.

A microalga Spirulina platensis, fornece uma biomassa rica em proteínas, ácidos graxos polinsaturados, vitaminas e outros componentes de alto valor como a clorofila, a qual pode ser utilizada como corante em medicamentos, cosméticos e alimentos. No presente trabalho, estudou-se a influência da iluminação, simultaneamente com a utilização de uréia como fonte de nitrogênio por meio de processo descontínuo alimentado, no crescimento de Spirulina platensis e conteúdo de clorofila da biomassa. Foram utilizados tanques abertos, com volume de cultivo de 5L. Dentre os ensaios realizados, o melhor crescimento ocorreu com a utilização de 2500mg de uréia a 5600lux de iluminância, e o pior com 2500mg de uréia a 1400lux de iluminância. O maior conteúdo de clorofila na biomassa, por sua vez, foi obtido com 2500mg de uréia a 1400lux de iluminância, e o menor com 2500mg de uréia a 5600lux de iluminância. Uma regressão estatística para a produtividade em clorofila (mg.L-1.dia-1)foi realizada, a partir de valores codificados para os parâmetros em estudo, obtendo-se a seguinte equação de regressão: PCla= 1,53 - O,16.Mutc2 - 0,28.Ec2 + 0,2.Mutc + 0,13.Ec A partir da derivada da equação, calculou-se os valores dos parâmetros estudados correspondentes ao ponto ótimo de produtividade em clorofila para as condições deste trabalho, os quais foram 2902mg de uréia e 3845lux de iluminância, o que mostra que valores intermediários de iluminância promovem um equilíbrio entre crescimento celular e biossíntese de clorofila. / The microalga Spirulina platensis gives a high protein, fatty acids and vitamins contents biomass, besides other high value components like chlorophyll, that can be produced and used like a color in medicines, cosmetics and food. In this work, the influence of iIIuminance and utilization of urea as nitrogen source by fed-batch system in the Spirulina platensis growth and chlorophyll content was studied. Cultivates were carried out in open ponds with a 5L fermentation volume. The best growth result happened with the utilization of 2500mg of urea at 5600lux of iIIuminance, and the worst with 2500mg of urea at 1400lux of iIIuminance. The highest biomass chlorophyll content, otherwise, was observed with 2500mg of urea and 1400lux of iIIuminance, and the lowest with 2500mg of urea at 5600lux of iIIuminance. Statistical regression for chlorophyll productivity (mg.L-1.dia-1),using the studied parameters codified values was done, giving the equation below: PCla= 1,53 - O,16.Mutc2 - 0,28.Ec2 + 0,2.Mutc + 0,13.Ec From the derivative of the function, the studied parameters values correspondents to the optimal chlorophyll productivity point was calculated, concerning to the conditions of this work, being obtained 2902mg of urea and 3845lux of iIIuminance. This shows that intermediate iIIuminance values provides equilibrium between cellular growth and chlorophyll biosynthesis.

A baixa disponibilidade de nutrientes na exploração da pastagem é um dos principais fatores que interfere tanto na produtividade como na qualidade da forrageira. O presente trabalho objetivou avaliar os efeitos de combinações de doses de nitrogênio com doses de enxofre para a Brachiaria brizantha cv. Marandu, cultivada em solução nutritiva, utilizando sílica como substrato, em um experimento conduzido em casa-de-vegetação, em Piracicaba-SP, no período de setembro a dezembro de 2001. Utilizou-se um esquema fatorial 5 2 fracionado, com 13 combinações assim definidas, para nitrogênio e enxofre na solução nutritiva: 14 e 3,2; 14 e 32; 14 e 80; 126 e 12,8; 126 e 64; 210 e 3,2; 210 e 32; 210 e 80; 336 e 12,8; 336 e 64; 462 e 3,2; 462 e 32 e 462 e 80 mg L -1 , as quais foram distribuídas segundo delineamento estatístico de blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram realizados dois cortes nas plantas, ocasiões em que se separou a parte aérea em folhas emergentes, lâminas de folhas recém-expandidas, lâminas de folhas maduras e colmos mais bainhas. Após o segundo corte as raízes foram separadas do substrato e tiveram o comprimento e a superfície avaliados. Os resultados demonstraram que a interação entre as doses de nitrogênio e enxofre foi significativa para o número total de perfilhos, o número total de folhas expandidas, o teor de clorofila, a área foliar, a produção de massa seca da parte aérea, a concentração de nitrogênio em folhas emergentes e nas raízes, a concentração de enxofre e a relação N:S em folhas emergentes, lâminas de folhas recém-expandidas e lâminas de folhas maduras em um ou ambos os cortes. Para a atividade da redutase do nitrato não foi observada significância quer para a interação entre as doses de nitrogênio e enxofre, quer para as doses individuais de nitrogênio e enxofre. A máxima concentração de nitrogênio (31,6 g kg -1 ) nos componentes do capim foi observada nas folhas emergentes na dose de nitrogênio de 462 mg L -1 por ocasião do primeiro corte. Para o enxofre a máxima concentração (2,8 g kg -1 ) foi observada nos colmos+bainhas na dose de nitrogênio de 14 mg L -1 , à época do segundo corte. A relação N:S nas lâminas de folhas recém-expandidas variou de 2,8:1 a 37,2:1 sendo o mínimo observado com muito baixo suprimento de nitrogênio e o máximo dessa relação ocorrendo com fornecimento de alta dose de nitrogênio combinada com baixa disponibilidade de enxofre. É necessário suprir enxofre quando se incrementa a disponibilidade de nitrogênio para o capim-Marandu. / The low availability of nutrients in the exploration of the grassland is one of the main factors to interfere in grass productivity and quality. This experiment had the objectives of evaluating the effects of combinations of nitrogen and sulphur rates to Brachiaria brizantha cv. Marandu, grown in nutrient solution, using ground quartz as substrate. The experiment was carried out in a greenhouse located Piracicaba, São Paulo State from September to December of 2001. It was a incomplete factorial set in radomized blocks with four replications, and the 13 combinations of nitrogen and sulphur were: 14 and 3.2; 14 and 32; 14 and 80; 126 and 12.8; 126 and 64; 210 and 3.2; 210 and 32; 210 and 80; 336 and 12.8; 336 and 64; 462 and 3.2; 462 and 32; 462 and 80 mg L -1 . Forage grass was harvested twice and in each one plant tops were separated in emergent leaves, lamina of recently expanded leaves, lamina of mature leaves and culms plus sheaths. After the second harvest roots were taken from the substrate and had the lenght and surface determined. The results showed significant interaction between nitrogen and sulphur rates for the number of total tillers, number of total expanded leaves, chlorophyll concentration (SPAD), leaf area, plant tops dry weight, nitrogen concentration in emergent leaves and in the roots, and sulphur concentration and N:S ratio in emergent leaves, lamina of recently expanded leaves and in lamina of mature leaves in the Marandu grass at one or both harvests. Significant interaction between nitrogen and sulphur rates in the first harvest in the dry matter yield of the top parts. It was not significant either the interaction between nitrogen and sulphur rates or nitrogen and sulphur rate. Maximum nitrogen concentration (31.6 g kg -1) was found in emergent leaves at the nitrogen rate of 462 mg L -1, in the first harvest. Sulphur concentration was maximum in the culms plus sheaths (2.8 g kg -1) on nitrogen rate of 14 mg L -1 at the second harvest. The N:S ratio in the lamina of recently expanded leaves ranged from 2.8:1 to 37.2:1, with the minimum value observed with the very low nitrogen supply and the maximum with high nitrogen rate combined with low sulphur availability. There is a need of sulphur supply when nitrogen is made highly available to Marandu grass.

Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a eficiência do uso de quelatos de ferro no cultivo hidropônico de rúcula em ambiente protegido. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com 4 repetições e 6 tratamentos: Fe-IDHA (ácido D,L aspártico, N-(1,2 dicarboxietil) tetra sódico), Fe-EDTA (ácido etilenodiamino tetra acetic), Fe-ORGÂNICO (a base de aminoácidos), Fe-EDDHA (ácido etilenodiamino - di (o - hidroxifenil-acético o-o 4,8%) e Fe-HBED (ácido N, n`-Bis (2-Hidroxibenzil) N- etilenodiamina n`dipropiônico) e testemunha (sem adição de ferro). O primeiro experimento foi conduzido no período de 8 de maio a 7 de junho de 2012 e o segundo entre 13 de junho e 13 de julho de 2012. As mudas de rúcula, da cultivar \"Folha Larga\", foram transplantadas aos 10 DAS. As avaliações biométricas foram realizadas aos 10, 15, 20, 25 e 30 dias após o transplante (DAT) para: altura das plantas, número de folhas, área foliar, massa fresca e seca das folhas e massa seca das raízes. Aos 15, 20, 25 e 30 dias após o transplante (DAT) foram determinados o índice relativo de clorofila (IRC) e os teores de nitrogênio e ferro das folhas. Todos os quelatos possibilitaram fornecimento suficiente de ferro para o adequado crescimento e produtividade de rúcula em NFT. Plantas submetidas aos tratamentos Fe-HBED e Fe-EDDHA foram estatisticamente semelhantes ao quelato Fe-EDTA e Fe-ORGÂNICO, mas superiores ao Fe-IDHA e testemunha em relação ao crescimento. / Two experiments were carried out to evaluate the efficiency of using iron chelates in hydroponic rocket salad in a greenhouse. The experimental design was completely randomized with 4 replications and six treatments: Fe-IDHA, Fe-EDTA, Fe-ORGÂNIC, Fe-EDDHA and Fe-HBED) and control. The first experiment was conducted from May 8 to June 7, 2012 and the second between 13 June and 13 July 2012. The seedlings of rocket salad variety Folha Larga were transplanted at 10 DAS. The biometric evaluations were performed at 10, 15, 20, 25 and 30 DAT, and analyzed to: plant height, number of leaves, leaf area, fresh and dry weight of leaves and dry weight of roots. At 15, 20, 25 and 30 days after transplanting (DAT) were determined relative chlorophyll index (RCI) and nitrogen and iron contents of the leaves. All chelates made it possible sufficient supply of iron for the adequate growth and productivity of rocket in NFT. Plants subjected to treatments Fe-HBED and Fe- EDDHA were statistically similar to chelate Fe-EDTA and Fe-ORGANIC, but higher than the Fe-IDHA and control in relation to growth.

O objetivo deste estudo foi identificar características de uso da luz para explicar a distribuição diferencial das espécies tolerantes à dessecação homeoclorófila Anemia flexuosa e peciloclorófila Pleurostima purpurea em ambientes sombreados e expostos, respectivamente, de comunidades vegetais de afloramentos rochosos. A cultivar Oryza sativa IAC 202 foi incluída para comparações. Durante um ciclo completo de desidratação - dessecação - reidratação foram avaliados parâmetros fotossintéticos de trocas gasosas e fluorescência da clorofila a, associados ao conteúdo relativo de água (CRA) e de pigmentos fotossintéticos de plantas intactas sob temperatura e umidade relativa do ar constantes de 25°C e de 55%, respectivamente. As plantas foram submetidas à diferentes densidades de fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF de 0, 100 e 400 ?mol fótons m-2s-1) nas fases de desidratação e dessecação, dependendo da espécie. O. sativa foi avaliada somente durante as fases de desidratação e dessecação sob condições ambientais variáveis de casa de vegetação. A diminuição da assimilação líquida de CO2 (A) foi acompanhada pelo aumento da dissipação de calor avaliada pelos coeficientes de extinção nãofotoquímica (qN e NPQ) nas três espécies. Após cessação de A, a eficiência quântica efetiva (?PSII e Fv\"/Fm\"), a taxa de transporte de elétrons (ETR) e o coeficiente de extinção fotoquímica (qP) foram mantidos relativamente altos em P.purpurea, mas cessaram simultaneamente com A em A.flexuosa. Em O.sativa, ?PSII, ETR e qP diminuíram substancialmente após a cessação de A, mas Fv\"/Fm\" foi mantido. A eficiência quântica potencial (Fv/Fm) foi a última variável a diminuir nas três espécies durante a desidratação. Após a reidratação de P.purpurea e A.flexuosa foi observado inicialmente o estabelecimento da respiração e em seguida um balanço levemente positivo de CO2, quando os valores de Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP e Fv/Fm de P.purpurea recuperaram quase totalmente, enquanto qN e NPQ diminuíram. A.flexuosa apresentou uma recuperação apenas parcial de Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP e Fv/Fm quando o balanço de CO2 se tornou levemente positivo, tendo sido a recuperação ainda menor para o tratamento de desidratação no escuro associado à dessecação na luz. A.flexuosa tolerou a perda de 88% do CRA. O enrolamento foliar durante a desidratação é uma forma de proteção contra a luz no estado dessecado de A.flexuosa. Mesmo no estado dessecado ocorrem processos de interação dos fotossistemas II com a luz em A.flexuosa. P.purpurea baseia sua proteção contra a luz na ativação de processos de dissipação de calor, vias de consumo de elétrons diferentes do ciclo redutivo do CO2 e, em última instância, na perda de clorofilas. Plantas dessecadas de P.purpurea permanecem viáveis no estado desidratado por pelo menos 42 dias. P.purpurea tolerou a perda de 94% do CRA. A recuperação do turgor da parte aérea de P.purpurea ocorre necessariamente pela absorção de água pelas raízes durante a reidratação. Foi evidenciada uma aclimatação de A.flexuosa quando desidratada sob condição de luz. Os resultados não foram conclusivos em relação à sustentação da hipótese, considerando que as diferenças de recuperação observadas para A.flexuosa nos diferentes tratamentos luminosos, em geral, não foram significativas. / The aim of this study was to identify characteristics of light use that could explain the differential distribution of homoiochlorophyllous and poikilochlorophyllous desiccation tolerant plants Anemia flexuosa and Pleurostima purpurea, respectively, in shaded and exposed microsites of rock outcrop plant communities. Oryza sativa IAC 202 was included in the study for comparisons. Leaf gas exchanges, fluorescence chlorophyll, relative water content (RWC) and photosynthetic pigment content were evaluated in intact plants under constant temperature and relative humidity of 25°C and 55%, respectively, during a complete cycle of dehydration - desiccation - rehydration. The plants were exposed to different photosynthetic photon flux densities (PPFD of 0, 100 and 400 ?mol photons m-2s-1) during dehydration and desiccation phases, according to species. O.sativa was evaluated only during dehydration and desiccation phases under variable environmental conditions in a greenhouse. In all species, the decrease in CO2 net assimilation (A) was accompanied by increased heat dissipation assessed by nonphotochemical quenching coefficients (qN and NPQ). The effective quantum yield (?PSII and Fv\"/Fm\"), electron transport rate (ETR) and photochemical quenching coefficient (qP) were kept relatively high after A cessation in P.purpurea, but in A.flexuosa ceased simultaneously with A. In O.sativa, ?PSII, ETR and qP decreased substantially after A cessation, but Fv\"/Fm\" was maintained. The potential quantum yield (Fv/Fm) was the last variable to decrease during dehydration in all species. After rehydration, the establishment of respiration was observed initially in P.purpurea and A.flexuosa. Then, a slightly positive CO2 balance was associated with the almost total recovery of Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP and Fv/Fm in P.purpurea, while qN and NPQ decreased. A.flexuosa showed only a partial recovery of Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP and Fv/Fm when the CO2 balance became slightly positive, and recovery was even lower for the treatment of dehydration in dark associated to desiccation in light. A.FLEXUOSA TOLERATES A LOSS OF 88% OF RWC. Leaf curling during dehydration is also a form of light protection in the dried state in A.flexuosa. Interactions between photosystem II and light occur even in the dried state of A.flexuosa. P.purpurea bases its protection against light activating heat dissipation process, ways of electron consumption different of reductive CO2 cycle and, in last instance, chlorophyll loss. P.purpurea remains viable in dried state for at least for 42 days, and tolerates a loss of 94% of RWC. The shoot rehydration in P.purpurea occurs necessarily by roots water uptake. A.flexuosa showed an acclimation when dried under light conditions. The results were not conclusive regarding the hypothesis, since differences in recovery observed for this species in the different light treatments, in general, were not significant.

Considerando-se a importância de Gracilaria birdiae e G. caudata como as principais agarófitas coletadas no nordeste brasileiro, e o conhecimento prévio sobre a diversidade fisiológica de suas populações, foram avaliadas as características fenológicas, a diversidade genética e os parâmetros relacionados à fotossíntese de populações selecionadas ao longo da costa brasileira. Durante a realização desse trabalho, foram amostradas quatro populações de Gracilaria birdiae de diferentes estados (RN, CE, PE e BA) e sete populações de G. caudata (RN, CE, PE, PB, BA, ES e SP). Tetrasporófitos foram encontrados em maior número em todas as populações amostradas. Em G. caudata, uma maior proporção de tetrasporófitos foi observada para as populações da região Nordeste, quando comparada às populações da região Sudeste. A ausência de plantas inférteis na maioria das populações amostradas, ou a baixa frequência (G. birdiae, RN, 4%; e G. caudata, RN e PE, 0,95% e SP, 8,57%), indicam a elevada fertilidade das espécies. A presença de gametófitos epífitas em tetrasporófitos foi observada em ambas espécies, entretanto, eles foram predominantes em G. caudata. Os parâmetros da fotossíntese foram avaliados a partir de dados coletados na natureza, com o uso da técnica de fluorescência in vivo da clorofila α. Nos locais onde ambas espécies ocorriam, observou-se que G. caudata apresentou valores elevados de Ik e inferiores de αETR, quando comparada a G. birdiae, sugerindo que essa espécie apresente maior sensibilidade a altos níveis de irradiância. Essas respostas estão de acordo com a posição em que ocupam em relação ao nível de maré: G caudata, sempre numa posição superior em relação à G. birdiae. Tetrasporófitos e gametófitos femininos de ambas espécies do CE apresentaram valores elevados de αETR, sugerindo que estes estão adaptados a irradiâncias elevadas e apresentam mecanismos capazes de evitar danos ao aparato fotossintetizante. A população de G. birdiae do RN apresentou uma diminuição das taxas fotossintetizantes em elevadas irradiâncias (até 500 µmol.fótons.m-2.s-1) atribuída a sua posição inferior no costão, quando comparada às populações da BA e PE, o que poderia indicar uma maior sensibilidade à irradiância em relação às demais. Não foram observadas diferenças nos valores de ETRmax entre as populações do RN e CE para ambas espécies, o que pode ser justificado pela proximidade geográfica. Tetrasporófitos de G. birdiae de coloração esverdeada do CE apresentaram maiores valores de ETRmax, quando comparados aos de coloração vermelha (selvagem), sugerindo uma maior habilidade de indivíduos de coloração esverdeada em utilizar elevadas irradiâncias para a manutenção de seu metabolismo. Essa característica deve representar uma vantagem adaptativa para G. birdiae, uma vez que a ocorrência de espécimes com capacidades fotossintetizantes distintas pode aumentar os espectros de aclimatação da espécie. A diversidade genética foi acessada por meio de marcadores plastidiais (rbcL), mitocondriais (Cox1 e cox2-3), nucleares (SSU) e microssatélites. Um total de 129 sequências de G. birdiae e G. caudata foram amplificadas para os marcadores Cox1, Cox2-3, rbcL e SSU. Sequências de Cox1 (633 pares de base (bp)) foram obtidas para 42 amostras de G. birdiae, e para apenas três amostras de G. caudata, devido a dificuldades de amplificação; uma divergência de 64 bp (10,25%) foi observada entre as espécies. Sequências de rbcL (1571 bp) e de SSU (1769 bp) foram obtidas para: i, uma amostra de G. birdiae da população do RN; e ii, duas amostras de G. caudata, uma do RN e outra da população do ES. Divergências de 61 bp (3,88%) e 4 bp (0,2%) foram observadas entre as espécies para as sequências de rbcL e SSU, respectivamente. Sequências de Cox2-3 (363 bp) foram obtidas para 33 amostras de G. birdiae, e para 48 amostras de G. caudata; uma divergência de 35 bp (8,97%) foi observada entre as espécies. Três haplótipos foram reconhecidos em G. birdiae para as sequências de Cox1 de 0-1 bp (0,15%), enquanto que 5 haplótipos para as sequências de Cox2-3, de 0-3 bp (0,82%), foram identificados em G. caudata. Uma média de sete marcadores tipo microssatélites foram desenvolvidos para G. birdiae e 12 para G. caudata, a partir das diferentes populações amostradas. Cinco loci de microssatélites amplificaram em ambas espécies, no entanto, foram observadas diferenças no tamanho e número de alelos de acordo com a espécie. Para a análise de microssatélites, foi avaliado um total de 248 amostras de G. birdiae (RN, 71; CE, 58; BA, 52; e PE, 67) e 424 de G. caudata (RN, 52; CE, 75; PB, 83; PE, 53; BA, 56; ES, 54; e SP, 51). Em G. birdiae, genótipos multilocus repetidos foram encontrados em três das quatro populações avaliadas (BA, CE e PE). Em G. caudata, essa repetição foi encontrada apenas para as populações da BA e SP, sendo que as demais apresentaram somente genótipos multilocus únicos (CE, RN, PB, PE e ES). As estimativas de diferenciação genética (Fst) em combinação com o Teste de Mantel indicaram a existência de uma correlação entre as distâncias genética e geográfica, tanto para G. birdiae como para G. caudata; entretanto, essa correlação mostrou-se linear apenas para G. caudata. A análise Bayesiana (programa Structure) demonstrou e existência de uma estruturação semelhante para as populações de G. birdiae e G. caudata. Os dois agrupamentos encontrados para ambas espécies têm como limite as populações dos Estados da Bahia e Pernambuco, indicando a existência de uma possível barreira genética não específica. Em síntese, análises moleculares corroboram dados de fotossíntese e indicam a maior variabilidade genética em G. caudata, quando comparada à G. birdiae. Essas análises corroboram ainda a hipótese da existência de uma variação genética relacionada a adaptações ambientais que resultam em alterações moleculares, fisiológicas e fenológicas / Considering the importance of Gracilaria birdiae and G. caudata as the main agarophytes collected in northeastern Brazil, and previous knowledge on the physiological diversity of their populations, phenological characteristics, parameters related to photosynthesis, and genetic diversity were evaluated in populations selected along the Brazilian coast. During this work, were sampled four populations of Gracilaria birdiae (RN, CE, PE, and BA) and seven of G. caudata (RN, CE, PE, PB, BA, ES, and SP). Tetrasporophytes were found in greater numbers in all sampled populations. In G. caudata, a higher proportion of tetrasporophytes was observed for the Northeast populations, compared to the Southeast populations. The absence of infertile plants in most of the sampled populations, or their low frequency (G. birdiae, RN, 4%, and G. caudata, RN and PE, 0.95%, and SP, 8.57%), indicate the high fertility of the species. The presence of epiphytic gametophytes of tetrasporophytes was observed in both species; however, they were prevalent in G. caudata. The photosynthetic parameters were evaluated from data collected in nature, using the in vivo chlorophyll α fluorescence technique. Where both species occurred, G. caudata presented high levels of Ik and lower α ETR, compared to G. birdiae, suggesting that this species may show greater sensitivity to high levels of irradiance. These responses are consistent with the position that they occupy relative to the shore: G caudata, always in a higher position, compared to G. birdiae. Tetrasporophytes and female gametophytes from the CE population of both species showed high levels of ?ETR, suggesting that these are adapted to high irradiance and have mechanisms to prevent damage to the photosynthetic apparatus. The RN population of G. birdiae presented a decrease in photosynthetic rates at high light intensities (up to 500 ?mol.fótons.m-2.s-1) attributed to its lower position on the shore, compared to the BA and PE populations, which could indicate a greater sensitivity to irradiance in relation to others. No differences were observed in ETRmax values between the RN and CE populations for both species, which can be explained by their geographical proximity. The greenish tetrasporophytes of G. birdiae from CE had higher ETRmax values, when compared to the wild-type (red), suggesting a greater ability of the greenish individuals to use high irradiance for maintaining their metabolism. This feature should be considered an adaptive advantage for G. birdiae, since the occurrence of specimens with different photosynthetic capacity may increase the acclimation spectra of the species. Genetic diversity was accessed through plastid markers (rbcL), mitochondrial (cox1 and cox2-3), nuclear (SSU) and microsatellites. A total of 129 sequences of G. birdiae and G. caudata were amplified for the markers cox1, cox2-3, rbcL and SSU. Cox1 sequences (633 base pairs (bp)) were amplified for 42 samples of G. birdiae, and only three samples of G. caudata, due to difficulties in amplification; a difference of 64 bp (10.25%) was observed between species. RbcL sequence (1571 bp) and SSU (1769 bp) were obtained for: i, a sample of G. birdiae from RN; and ii, two samples of G. caudata, one from RN and another from ES. Differences of 61 bp (3.88%) and 4 bp (0.2%) were observed among species for rbcL and SSU sequences, respectively. Cox2-3 sequences (363 bp) were obtained for 33 samples of G. birdiae and 48 samples of G. caudata; a difference of 35 bp (8.97%) was observed between species. Three haplotypes were found in G. birdiae for cox1 sequences, 0-1 bp (0.15%), while 5 haplotypes for were found for cox2-3 sequence of 0-3 bp (0.82%) in G. caudata. An average of seven microsatellites markers were developed for G. birdiae and 12 for G. caudata, from the different sampled populations. Five microsatellite loci amplified on both species; however, there were differences in the size and number of alleles according to species. For the microsatellite analysis, we evaluated a total of 248 samples of G. birdiae (RN, 71, CE, 58; BA, 52; and PE, 67), and 424 of G. caudata (RN, 52, CE, 75; PB, 83; PE, 53; BA, 56; ES, 54, and SP, 51). In G. birdiae, repeated multilocus genotypes were found in three of the four populations evaluated (BA, CE, and PE). In G. caudata, this repetition was found only for the BA and SP populations, the others presented only unique multilocus genotypes (CE, RN, PB, PE, and ES). Estimates of genetic differentiation (Fst) in combination with the Mantel Test indicated that there is a correlation between the genetic and geographic distances, for both G. birdiae and G. caudata; however, this correlation was shown to be linear only for G. caudata. The Bayesian analysis (Structure program) and demonstrated the existence of a similar structure to the populations of G. birdiae and G. caudata. The two groups found for both species have as limit the populations of BA and PE, indicating the existence of a possible non-specific genetic barrier. In summary, molecular analyses corroborate photosynthesis data and indicate a higher genetic variability in G. caudata, compared to G. birdiae. These analyzes confirm yet the hypothesis of a genetic variation related to environmental adaptations that result in molecular, physiological and phenological changes

Os ensaios ecotoxicológicos com o fitoplâncton marinho têm sido uma importante ferramenta para o monitoramento da qualidade de águas devido à sua relevância ecológica. A variabilidade dos resultados dos ensaios ecotoxicológicos também pode ser atribuída à sensibilidade do lote de organismos-teste. O presente trabalho traz informações da sensibilidade de Dunaliella tertiolecta para as substâncias de referências, dicromato de potássio, dodecil sulfato de sódio, cromato de potássio, sulfato de zinco e sulfato de cobre, e dois métodos de determinação da biomassa. As concentrações inibitórias com a densidade celular foram CI50-48h= 177,1, CI50-72h= 129,8 e CI50-96h= 108,5 mg/L de K2Cr2O7; CI50-48h= 0,97, CI50-72h= 1,25 e CI50-96h= 1,18mg/L de DSS e CI50-96h= 273,3mg/L de K2CrO4. Para o conteúdo de clorofila-a (96h), foram CI50-Cl-a= 113,0mg/L de K2Cr2O7; CI50-Cl-a= 1,26mg/L de DSS e CI50-Cl-a= 150,6mg/L de K2CrO4. A sensibilidade da microalga foi maior ao DSS, altamente degradável, em relação aos compostos metálicos, com potencial carcinogênico. As 96h de exposição resultaram em melhor repetibilidade, não havendo diferença significativa entre os métodos utilizados. Na seleção da substância de referência e do método também devem ser considerados os resíduos gerados e a periculosidade dos reagentes, visando à qualidade dos resultados e um menor impacto ao ambiente / The toxicity tests with marine phytoplankton have been an important tool for the water quality monitoring due to its ecological relevance. The variability of the toxicity tests results can also be attributed to the test-organisms batch sensitivity. This study provides information about the sensitivity of Dunaliella tertiolecta to the reference substances potassium dichromate, sodium dodecyl sulfate, potassium chromate, zinc sulfate and copper sulfate, and two methods of biomass determination. The inhibitory concentrations were IC50-48h= 177.1, IC50-72h= 129.8 and IC50-96h= 108.5mg/L of K2Cr2O7; IC50-48h= 0.97, IC50-72h= 1.25 and IC50-96h= 1.18mg/L of DSS and IC50-96h= 273,3mg/L of K2CrO4. For the chlorophyll-a content (96h) were IC50-Cl-a= 113.0mg/L of K2Cr2O7, IC50-Cl-a= 1.26mg/L of SDS and IC50-Cl-a= 150,6mg/L of K2CrO4. The microalgae sensibility was higher to DSS, highly degradable related to metallic compounds, with carcinogenic potential. The 96h of exposure resulted in better repeatability, with no significant difference between the tested methods. In the reference substance and method selection the generated residues and the hazard reagent must be considered, due to the results quality and a lower impact on the ambient.