Os microRNAs (miRNAs) são pequenos RNAs endógenos não codantes de 21-24 nucleotídeos (nt) que regulam a expressão gênica de genes-alvos. Eles estão envolvidos em diversos aspectos de desenvolvimento da planta, tanto na parte aérea, quanto no sistema radicular. Entre os miRNAs, o miRNA156 (miR156) regula a família de fatores de transcrição SQUAMOSA Promoter-Binding Protein-Like (SPL) afetando diferentes processos do desenvolvimento vegetal. Estudos recentes mostram que a via gênica miR156/SPL apresenta efeito positivo tanto no aumento da formação de raízes laterais, quanto no aumento de regeneração de brotos in vitro a partir de folhas e hipocótilos em Arabidopsis thaliana. Devido ao fato de que a origem da formação de raiz lateral e a regeneração in vitro de brotos a partir de raiz principal compartilham semelhanças anatômicas e moleculares, avaliou-se no presente estudo se a via miR156/SPL, da mesma forma que a partir de explantes aéreos, também é capaz de influenciar na regeneração de brotos in vitro a partir de explantes radiculares. Para tanto foram comparados taxa de regeneração, padrão de distribuição de auxina e citocinina, análises histológicas e histoquímicas das estruturas regeneradas em plantas com via miR156/SPL alterada, incluindo planta mutante hyl1, na qual a produção desse miRNA é severamente reduzida. Além disso, foi avaliado o padrão de expressão do miR156 e específicos genes SPL durante a regeneração de brotos in vitro a partir da raiz principal de Arabidopsis thaliana. No presente trabalho observou-se que a alteração da via gênica miR156/SPL é capaz de modular a capacidade de regeneração de brotos in vitro a partir de raiz principal de Arabidopsis thaliana e a distribuição de auxina e citocinina presente nas células e tecidos envolvidos no processo de regeneração. Plantas superexpressando o miR156 apresentaram redução no número de brotos regenerados, além de ter o plastochron reduzido quando comparado com plantas controle. Adicionalmente, plantas contento o gene SPL9 resistente à clivagem pelo miR156 (rSPL9) apresentaram severa redução na quantidade de brotos, além de terem o plastochron alongado. Interessantemente, plantas mutantes hyl1-2 e plantas rSPL10 não apresentaram regeneração de brotos ao longo da raiz principal, mas sim intensa formação de raízes laterais e protuberâncias, respectivamente, tendo essa última apresentado indícios de diferenciação celular precoce. Tomados em conjunto os dados sugerem que o miR156 apresenta importante papel no controle do processo de regeneração de brotos in vitro. Entretanto, esse efeito é mais complexo em regeneração in vitro a partir de raízes do que a partir de cotilédones ou hipocótilos. / MicroRNAs (miRNAs) are endogenous small non-coding RNAs of 21-24 nucleotides (nt) in length that regulate target gene expression. They are involved in many aspects of plant development, both in the shoot and in the root systems. Among miRNAs, miRNA156 (miR156) regulates SQUAMOSA Promoter Binding-Like (SPL) transcription factor family affecting different plant development processes. Recent studies have shown that the miR156/SPL pathway has a positive effect both in the increase of lateral root formation and regeneration of shoots from leaves and hypocotyls in Arabidopsis thaliana. Because the origin of lateral root formation and in vitro shoot regeneration from primary root share similar anatomical and molecular features, in the present study was evaluated whether the miR156/SPL pathway, in the same manner that from aerial explants, is also able to influence the in vitro shoot regeneration from root explants. For this, it was compared regeneration rates, distribution pattern of auxin and cytokinin, histological and histochemical analyses of the structures regenerated in plants in with the miR156/SPL pathway is modified, including the mutant hyl1-1, in which the biosynthesis of this miRNA is severely reduced. Besides that, it was evaluated the expression pattern of miR156 and specific SPL target genes during in vitro shoot regeneration from primary roots of Arabidopsis it was observed that the alteration on the miR156/SPL pathway is capable to modulate in vitro shoot regeneration from the primary root of Arabidopsis and the distribution of auxin and cytokinin at the tissues and cells involved in the regeneration process. Plants overexpressing the miR156a have shown reduction in the number of regenerated shoots, and displayed a reduction in plastochron when compared with wild type plants. Additionally, plants expressing cleavage-resistant form of SPL9 (rSPL9) presented severe reduction in the amount of shoots, and extended plastochron. Interestingly, mutant hyl1-2 and plants rSPL10 did not show any shoot regeneration along the root, but high formation of lateral roots and protuberances, respectively, having rSPL10 presented evidence of precocious cell differentiation. Taken together, these data suggest that de miR156 and SPLs have an important role in the control the in vitro shoot regeneration process. However, its effect is somehow more complex in roots than in cotyledons or hypocotyls.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:22:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Georgea_Soares_Figueiredo.pdf: 728913 bytes, checksum: b001e52b25d78faa26942f0b6de87631 (MD5) Previous issue date: 2009-03-06 / The Japanese quince (Chaenomeles sinensis Koehne) can be used as rootstocks for quince, pear, loquat trees and as cultivar canopy. The use of quince by seeds, as rootstocks for other quince species and cultivars, has been shown viable. However, the inconvenient in the sexual reproduction is obtaining of not uniform seedlings, since it is not desired in the commercial plantations establishment due gene segregation. The seedlings production technology for Japanese quince by vegetative propagation is not defined, due low percentage of rooting. Thus, the tissue culture presents as a viable alternative in the clonal orchards development or seedlings commercial production. Experiments were performed to determine a protocol of in vitro establishment this specie, where was tested the disinfectant with chlorine appropriate for vegetal material, as well as cytokinin, flask cover, salt concentration of culture medium, culture medium, BAP cytokinin concentration and light quality. It could be conclude that calcium hypochlorite disinfectant is effective in the explants disinfestations, and the BAP provides better results in the establishment than 2iP and Zea cytokinins. Sealed flasks with cotton instead aluminum, reduce the explant oxidation and the original salt concentration of MS medium promotes better explant establishment. The WPM medium showed higher results than MS medium and BAP at 1mg.L-1 or 2mg.L-1 concentration promotes an increase in the number and length of sprouting, as well as the use of red light instead white and green light. / O marmeleiro japonês Chaenomeles sinensis Koehne pode ser utilizado como porta-enxerto para marmeleiros, pereiras, nespereiras e também como cultivar copa. O uso deste marmeleiro via seminífera, como porta-enxerto para outras espécies e cultivares de marmelo, tem se mostrado viável, o inconveniente na reprodução sexual é a obtenção de plântulas desuniformes, o que não é desejado no estabelecimento de plantios comerciais, devido à segregação gênica. A tecnologia de produção de mudas para o marmeleiro Japonês por propagação vegetativa não está ainda definida, devido a baixa porcentagem de enraizamento, sendo assim a cultura de tecidos apresenta-se como uma alternativa viável na formação de pomares clonais ou produção comercial de mudas. Foram realizados experimentos a fim de determinar um protocolo de estabelecimento in vitro desta espécie, onde foi testado o desinfestante a base de cloro adequado a desinfestação do material vegetal, bem como o a citocinina, tipo de vedação dos frascos, concentração salina do meio de cultura, meio de cultura, concentração da citocinina BAP e qualidade de luz. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o desinfestante hipoclorito de cálcio é eficiente na desinfestação dos explantes, e a citocinina BAP promove melhores resultados no estabelecimento, comparada as citocininas 2iP e Zea. Frascos vedados com algodão, ao invés de alumínio, reduzem a oxidação dos explantes e o meio MS na sua concentração salina original promoveu melhor estabelecimento dos explantes. O meio WPM demonstrou resultados superiores ao meio MS e a citocinina BAP na concentração de 1mg.L-1 ou 2mg.L-1 promove aumento no número e comprimento das brotações, assim como a utilização de luz vermelha quando comparada a luz branca e a luz verde.

Embora o Brasil apresente grande potencial para a expansão da cultura do abacateiro, sobretudo devido as condições edafoclimáticas favoráveis, sua produção ainda é restrita no país, principalmente devido a fatores limitantes, como a não adoção do adensamento nos pomares comerciais e de manejos agronômicos que favoreçam a produção e qualidade de frutos; a presença de Phytophthora cinnamomi, principal patógeno que afeta a cultura em todo o mundo; o fato da grande maioria dos pomares comerciais serem cultivados sob condições de sequeiro; e devido a fatores inerentes a ecofisiologia da planta, como vigor excessivo, baixa fixação de frutos e a dificuldade em controlar a alternância de produção. A aplicação de fitorreguladores é um manejo importante e com bons resultados, nos pomares comerciais dos principais países produtores, sendo esta uma técnica que visa melhorar a produtividade, incrementar o tamanho dos frutos, diminuir a alternância produtiva e reduzir o vigor vegetativo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito de distintos fitorreguladores no desenvolvimento vegetativo, produção, eficiência e alternância produtiva, tamanho e formato de frutos e na qualidade pós-colheita de abacateiros \'Hass\' não irrigados. Entre 2013 e 2016, foram avaliados sete tratamentos via pulverização foliar: T1: água (testemunha); T2: 250 mg.L-1 Viviful® (68,75 mg.L-1 prohexadione-cálcio); T3: 0,7% Cultar® 250 SC (0,175% paclobutrazol); T4: 0,7% Sunny® (0,035% uniconazole); T5: 1% Moddus® (0,25% etil-trinexapac); T6: 1250 mg.L-1 MaxCel® (25 mg.L-1 6- benziladenina) aplicados no florescimento; e T7: 125 mg.L-1 ProGibb® 400 (50 mg.L-1 ácido giberélico) aplicado no início do mês de dezembro antes da segunda queda natural de frutos. O delineamento experimental foi conduzido em blocos ao acaso, com 7 tratamentos, 4 repetições e 2 plantas por parcela. Nos distintos tratamentos foram avaliados: tamanho da planta; crescimento dos brotos de primavera; produção, tamanho e formato de frutos e a qualidade pós-colheita. Os fitorreguladores utilizados não afetaram significativamente o desenvolvimento vegetativo, a eficiência produtiva e a produção de frutos, bem como não influenciaram na qualidade pós-colheita dos mesmos. O inibidor de giberelina uniconazole (T4) foi o responsável por reduzir significativamente o crescimento dos brotos de primavera durante os três anos de avaliações. A citocinina 6-benziladenina (T6) reduziu de forma significativa a alternância produtiva de abacateiros \'Hass\' enquanto o uniconazole (T4), prohexadione-cálcio (T2) e 6-benziladenina (T6) aumentaram significativamente o tamanho dos frutos. A maioria dos fitorreguladores utilizados modificaram o formato dos frutos, tornando-os mais arredondados, com destaque para o efeito do etil-trinexapac (T5). A aplicação dos distintos fitorreguladores se apresentam inconstantes ao longo dos anos de pesquisa e não afetam número, produção de frutos (Kg.planta-1) e eficiência produtiva de abacateiros \'Hass\' não irrigados. / Although Brazil presents great potential for the expansion of the avocado crop, especially due to the favorable edaphoclimatic conditions, its production is still restricted in the country, mainly due to limiting factors, such as the non-adoption of high-density plantings in commercial orchards and agronomic managements to support high fruit yield and quality; the presence of Phytophthora cinnamomi, the main pathogen affecting avocados around the world; the fact that most of the commercial orchards are grown under rainfed conditions; and also due to factors that are inherent to the tree\'s ecophysiology, such as the excessive vigor, low fruit set and difficulty in controlling the alternate bearing. Plant growth regulators (PGRs) have become important management tools in the commercial orchards of the main producer countries for improving yields, increasing fruit size, reducing alternate bearing and reducing vegetative vigor. The aim of this research was to evaluate the effect of different PGRs on vegetative growth, fruit yield, yield efficiency and alternate bearing, fruit size and shape, and post-harvest quality of \'Hass\' avocados non-irrigated. Between 2013 and 2016, seven treatments were evaluated by foliar sprays : T1: water (control); T2: 250 mg.L-1 Viviful® (68,75 mg.L-1 prohexadione-calcium); T3: 0,7% Cultar® 250 SC (0,175% paclobutrazol); T4: 0,7% Sunny® (0,035% uniconazole); T5: 1% Moddus® (0,25% trinexapac-ethyl); T6: 1250 mg.L-1 MaxCel® (25 mg.L-1 6-benzyladenine) all applied in full bloom; and T7: 125 mg.L-1 ProGibb® 400 (50 mg.L-1 gibberelic acid) applied at the beginning of December, before the second natural fruit drop. The experiment was conducted in a randomized block design with seven treatments, four replications and two plants per plot. The following variables were evaluated: tree size, spring shoot growth, fruit yield, size and shape and post-harvest fruit quality. The applied PGRs did not significantly affect tree size, yield efficiency and fruit yield, nor did they influence the post-harvest fruit quality. Uniconazole (T4) was responsible of a significant shortening of spring shoots during the three years of evaluations. The cytokinin 6-benzyladenine (T6) significantly reduced alternate bearing of \'Hass\' avocado trees. Spring sprays of uniconazole (T4), prohexadione-calcium (T2) and 6-benzyladenine (T6) significantly increased fruit size. Most of the PGRs modified -fruit shape of \'Hass\' avocados to a more rounded format, with trinexapac-ethyl (T5) showing a stronger effect. The application of the different PGRs are inconsistent throughout the years of research and do not affect fruit number and yield (kg.tree-1) and yield efficiency of non-irrigated \'Hass\' avocados.

Os frutos do tomateiro (Solanum lycopersicum) apresentam elevada diversidade fenotípica, grande parte da qual deve-se a mutações em cinco genes, SUN (SUN), OVATE (O), LOCULE NUMBER (LC), FRUIT SHAPE 8.1 (FS8.1) e FASCIATED (FAS). Enquanto mutações em LC, O e FAS são responsáveis pela alteração no número de lóculos no fruto, mutações em FS8.1, SUN e O resultam em frutos mais alongados, sendo a última mutação o foco de estudo do presente trabalho. Apesar de ovate ser uma mutação importante tanto do ponto de vista agronômico quanto biológico, não é conhecido ainda o efeito exato da nova classe de gene regulatório codificado por esse locus. Por promover a drástica alteração no formato do fruto, característica esta que pode influenciar a preferência do consumidor, essa mutação é de grande interesse agronômico. Sob o ponto de vista biológico, o maior conhecimento da função desse gene resultaria em um maior entendimento do processo de frutificação. A análise de duplos mutantes ovate DR5::GUS e ovate ARR5::GUS mostrou que essa mutação altera o padrão de resposta a auxina e citocinina, respectivamente, durante o desenvolvimento do fruto. Além disso, foram realizados estudos que mostraram seu impacto no teor de sólidos solúveis, produtividade, tempo de prateleira, teor de matéria seca, peso das sementes e partenocarpia. Tais resultados não somente contribuíram para um melhor entendimento do efeito gênico da nova classe de genes regulatórios codificado por OVATE, como também fornecem importantes implicações agronômicas, já que a mutação ovate vem sendo utilizada na obtenção de variedades e híbridos do tipo \"grape\". / The fruits of tomato (Solanum lycopersicum) present a high phenotypic diversity, most of which can be attributed to mutations in five genes: SUN (SUN), OVATE (O), LOCULE NUMBER (LC), FRUIT SHAPE 8.1 (FS8.1) and FASCIATED (FAS). Whereas mutations in LC, O and FAS alter fruit locule number, mutations in FS8.1, SUN and O result in elongated fruits. The latter is the focus of the present work. ovate is a biologically and agronomically relevant mutation, however, the exact effect of the new class of regulatory gene it represents is unknown. The drastic alteration in fruit shape produced by the mutation can influence consumer preference, thus rendering it agronomically important. Biologically, a thorough characterization of its gene function would result in deeper understanding of fruit formation. Crosses to the marker lines DR5::GUS and ARR5::GUS showed that ovate alters the response pattern of auxin and cytokinin, respectively, during fruit development. Furthermore, studies are described showing its effect on total soluble solids content, yield, shelf life, dry mass rate, seed weight and parthenocarpy. The results contribute not only to a better understanding of the effect of the new class of regulatory genes encoded by OVATE, but also have important agronomic implications, given that the ovate mutation has been used in the obtention of \'grape/plum\' tomato varieties and hybrids.

Os frutos do tomateiro (Solanum lycopersicum) apresentam elevada diversidade fenotípica, grande parte da qual deve-se a mutações em cinco genes, SUN (SUN), OVATE (O), LOCULE NUMBER (LC), FRUIT SHAPE 8.1 (FS8.1) e FASCIATED (FAS). Enquanto mutações em LC, O e FAS são responsáveis pela alteração no número de lóculos no fruto, mutações em FS8.1, SUN e O resultam em frutos mais alongados, sendo a última mutação o foco de estudo do presente trabalho. Apesar de ovate ser uma mutação importante tanto do ponto de vista agronômico quanto biológico, não é conhecido ainda o efeito exato da nova classe de gene regulatório codificado por esse locus. Por promover a drástica alteração no formato do fruto, característica esta que pode influenciar a preferência do consumidor, essa mutação é de grande interesse agronômico. Sob o ponto de vista biológico, o maior conhecimento da função desse gene resultaria em um maior entendimento do processo de frutificação. A análise de duplos mutantes ovate DR5::GUS e ovate ARR5::GUS mostrou que essa mutação altera o padrão de resposta a auxina e citocinina, respectivamente, durante o desenvolvimento do fruto. Além disso, foram realizados estudos que mostraram seu impacto no teor de sólidos solúveis, produtividade, tempo de prateleira, teor de matéria seca, peso das sementes e partenocarpia. Tais resultados não somente contribuíram para um melhor entendimento do efeito gênico da nova classe de genes regulatórios codificado por OVATE, como também fornecem importantes implicações agronômicas, já que a mutação ovate vem sendo utilizada na obtenção de variedades e híbridos do tipo \"grape\". / The fruits of tomato (Solanum lycopersicum) present a high phenotypic diversity, most of which can be attributed to mutations in five genes: SUN (SUN), OVATE (O), LOCULE NUMBER (LC), FRUIT SHAPE 8.1 (FS8.1) and FASCIATED (FAS). Whereas mutations in LC, O and FAS alter fruit locule number, mutations in FS8.1, SUN and O result in elongated fruits. The latter is the focus of the present work. ovate is a biologically and agronomically relevant mutation, however, the exact effect of the new class of regulatory gene it represents is unknown. The drastic alteration in fruit shape produced by the mutation can influence consumer preference, thus rendering it agronomically important. Biologically, a thorough characterization of its gene function would result in deeper understanding of fruit formation. Crosses to the marker lines DR5::GUS and ARR5::GUS showed that ovate alters the response pattern of auxin and cytokinin, respectively, during fruit development. Furthermore, studies are described showing its effect on total soluble solids content, yield, shelf life, dry mass rate, seed weight and parthenocarpy. The results contribute not only to a better understanding of the effect of the new class of regulatory genes encoded by OVATE, but also have important agronomic implications, given that the ovate mutation has been used in the obtention of \'grape/plum\' tomato varieties and hybrids.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The advance of biotechnology in forestry has favored techniques of in vitro propagation of species that present difficulties in reproduction by sexual seeds. Luehea divaricata Mart. & Zucc, a member of the Malvaceae family, is a species that has suffered in recent decades, a large reduction in the areas occupied by natural populations, because of its use in the manufacture of furniture. Additionally, it presents slow and irregular germination and seed viability is very uneven, characteristics that contribute to a reduced ability to recover natural populations. Considering the potential for the application of techniques of tissue culture in the mass propagation of this species, this study aimed to: develop a methodology to promote an efficient surface disinfestation of seed germination in order to in vitro evaluate the ability of two types of explants of seminal in performing the in vitro establishment; evaluate the nodal segments isolated from of plants grown in vitro germination depending on the addition of BAP and NAA in different concentrations, in the WPM nutrient medium, and, finally, analyze the calli seetings responses of leave fragments to different concentrations of BAP and NAA in WPM. The project was developed at the Laboratory of Tissue Culture at the Center for Biotechnology and Breeding of the Federal University of Santa Maria. The seeds used were collected by Fepagro/Forests and the plants obtained were used as source of explants for the experiments in tissue culture. We tested the effect of different concentrations and immersion times of seeds in mercuric chloride, and also the influence of fungicides Dicarboximida and Benzimidazole in the surface disinfestations. To in vitro establish were evaluated apical and nodal segments isolated from plants after 60 days in vitro culture. The surface disinfestation of L. divaricata seeds with mercuric chloride was efficient, promoting a satisfactory germination and lack of phytotoxicity. Moreover, the use of fungicides, after disinfestation procedure with mercuric chloride, showed toxic effect on plants, failed to control contamination by microorganisms. The L. divaricata in vitro establishment was successful from both the apical and nodal segments, especially those that result in higher leaf development. Concentrations of BAP and NAA tested dont not result in a hormonal balance appropriate to promote optimal responses in vitro multiplication of L. divaricata from the culture of nodes segments and the presence of BAP influence significantly the calli induction, unlike NAA which dont not affect the calli formation on leaf fragments. Further studies should be performed to optimize the in vitro surface desinfestation, multiplication and callus induction capable of producing a larger number of aseptic cultures to continue to other steps in tissue culture. Finally, studies that aim to contribute to the L. divaricata micropropagation should continue, since the species presents barriers to the spread by seeds that can be overcome by tissue culture. / O avanço da biotecnologia na área florestal tem favorecido as técnicas de propagação in vitro de espécies que apresentam dificuldades na reprodução via sementes. Luehea divaricata Mart. & Zucc (açoita-cavalo), integrante da família Malvaceae, é uma espécie florestal que sofreu, nas últimas décadas, grande redução das áreas ocupadas por populações naturais, em função do interesse de seu uso na fabricação de móveis vergados. Adicionalmente, apresenta germinação lenta e irregular e a viabilidade das sementes é muito desuniforme, características que contribuem para uma reduzida capacidade de recuperação natural das populações. Considerando-se a potencialidade da aplicação de técnicas de cultura de tecidos na propagação massal dessa espécie, o presente trabalho teve como objetivos: desenvolver uma metodologia que promova uma eficiente desinfestação superficial de sementes, visando à germinação in vitro; avaliar a capacidade de dois tipos de explantes de origem seminal em realizar o estabelecimento in vitro; avaliar a regeneração de segmentos uninodais isolados de plantas oriundas da germinação in vitro em função da adição da citocinina BAP e da auxina ANA, em diferentes concentrações, ao meio nutritivo WPM; e, por fim, analisar as respostas calogênicas de fragmentos foliares, face às diferentes concentrações de BAP e ANA em meio nutritivo WPM. Os trabalhos foram desenvolvidos no Laboratório de Cultura de Tecidos, do Núcleo de Biotecnologia e Melhoramento do da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizadas sementes coletadas pela Fepagro/Florestas e, as plantas obtidas, foram utilizadas como fonte de explantes para os experimentos de cultura de tecidos. Foram testados o efeito de diferentes concentrações e de tempos de imersão das sementes em bicloreto de mercúrio, e, também, a influência de fungicidas Dicarboximida e Benzimidazol na desinfestação superficial. Para o estabelecimento in vitro, foram avaliados segmentos nodais e apicais caulinares isolados de plantas, após 60 dias de cultivo in vitro. A desinfestação superficial das sementes de açoitacavalo com bicloreto de mercúrio foi eficiente, promovendo uma germinação satisfatória e ausência de fitotoxicidade. Por outro lado, o uso de fungicidas, após procedimento de desinfestação com bicloreto de mercúrio, além de apresentar efeito tóxico para as plantas, não controlaram a contaminação por microrganismos. O estabelecimento in vitro de açoitacavalo foi efetuado com sucesso, tanto a partir de segmentos apicais, como segmentos nodais, com destaque para estes pelo maior desenvolvimento foliar. As concentrações de BAP e ANA testadas, não resultam em um balanço hormonal adequado à promoção de respostas otimizadas na multiplicação in vitro de açoita-cavalo, a partir do cultivo de segmentos nodais; a presença de BAP influencia, significativamente, a calogênese, ao contrário de ANA, que não afeta a formação de calos em fragmentos foliares de açoitacavalo. Estudos adicionais devem ser realizados no sentido de otimizar a desinfestação superficial, a multiplicação e a calogênese in vitro, permitindo a obtenção de um número maior de culturas assépticas para dar continuidade a outras etapas da cultura de tecidos. Finalmente, os estudos que visam contribuir para a micropropagação em açoita-cavalo devem prosseguir, já que a espécie apresenta entraves para a propagação por sementes que podem ser superados pela cultura de tecidos.