Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-08T19:01:23Z No. of bitstreams: 1 2017_ElieldeJesusAmaral.pdf: 646925 bytes, checksum: 5688f3286856313a04ff7c3312084346 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-30T19:34:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ElieldeJesusAmaral.pdf: 646925 bytes, checksum: 5688f3286856313a04ff7c3312084346 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-30T19:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ElieldeJesusAmaral.pdf: 646925 bytes, checksum: 5688f3286856313a04ff7c3312084346 (MD5) Previous issue date: 2018-05-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / Atributos foliares são intimamente ligados a respostas das plantas ao ambiente em que estão inseridas e podem fornecer informações importantes sobre adaptação e evolução. Sob a hipótese de que ambientes sombreados, como a mata de galeria, e ambientes abertos, como o cerrado sensu stricto selecionam diferentes atributos foliares em espécies graminóides, e que a luz tem um importante papel nesse processo, nós analisamos as diferenças entre atributos foliares de espécies graminóides de cada um desses ambientes, sendo 10 espécies de mata de galeria e 14 espécies de cerrado sensu stricto. Nós encontramos diferenças nos atributos foliares entre os dois ambientes que podem ser considerados adaptativos. Folhas largas, mais finas, com maior SLA e maiores níveis de clorofilas e de nitrogênio parecem ser favorecidas em espécies graminóides crescendo em ambientes sombreados (mata de galeria) enquanto folhas estreitas, mais grossas, com menor SLA e níveis mais altos de carbono são favorecidas em espécies crescendo em ambientes abertos (cerrado sensu stricto). As correlações dos níveis de clorofilas totais foram correlacionados fracamente com a largura o comprimento e os níveis de nitrogênio e fortemente correlacionados apenas com os carotenoides, sugerindo que no geral não são bons preditores dos atributos foliares aqui estudados, portanto podem ter outros fatores influenciando esses atributos. Os conjuntos de valores de atributos foliares de espécies graminóides de mata se mostraram adaptados para um melhor aproveitamento da luz no sub-bosque enquanto os atributos foliares das espécies de cerrado sensu stricto são mais adaptados as altas intensidades luminosas, ao calor e à pouca disponibilidade de água. Inferindo a partir da literatura, nossos resultados mostraram que a variação de atributos foliares em espécies graminóides tem importância adaptativa em resposta ao ambiente. / Leaf traits are closely linked to plant responses to the environment in which they are, and can provide important information about adaptation and evolution. Under the hypothesis that shaded environments, such as gallery forest, and open environments, such as cerrado sensu stricto select different leaf traits in graminoid species, and the light has an important role in this process, we analyzed the differences between leaf traits of graminoid species of each one of these environments, being 10 species of gallery forest and 14 species of cerrado sensu stricto. We found differences in leaf traits between the two environments that can be considered adaptive. Larger and thinner leaves with higher SLA and higher levels of chlorophyll and nitrogen appear to be favored in graminoid species growing in shaded environments (gallery forest) while narrow and thicker leaves with lower SLA and higher levels of carbon are favored in species growing in open environments (cerrado sensu stricto). The correlations of total chlorophyll levels were poorly correlated with width, length and nitrogen levels and strongly correlated only with carotenoids, suggesting that, in general they are not good predictors of the leaf traits studied here, so there may be other factors influencing these traits. The sets of values of foliar traits of forest graminoid species were adapted to a better use of light in the understory, while the foliar traits of the cerrado sensu stricto species are more adapted to the high luminous intensities, heat and low availability of water. Inferring from the literature, our results show that the variation of leaf traits in graminoid species has an adaptive importance in response to the environment.

Orientador: Ana Carolina Firmino / Resumo: O encharcamento do solo é um problema comum em algumas áreas agricultáveis, inclusive em regiões sob cultivo de soja (Glycine max). Em solos encharcados, ocorre a depleção de O2 do solo pelos microrganismos aeróbicos e plantas, afetando os processos metabólicos e fisiológicos das plantas após sofrerem anoxia no tecido radicular. Outro fator prejudicial neste contexto, é o aumento exponencial da disponibilidade de ferro (Fe) no solo, o que pode resultar na absorção excessiva do Fe pelas plantas. No primeiro experimento, o objetivo foi avaliar a vulnerabilidade do aparato fotossintético e produção de biomassa de duas cultivares de soja no estágio fenológico V2, sob condição hídrica adequada e diferentes níveis de encharcamento do solo associada a uma concentração moderada e duas concentrações tóxicas de Fe. No segundo experimento, o objetivo foi avaliar o comportamento fisiológico e bioquímico da soja cultivar Agroeste 3680 associado ao desenvolvimento das vagens (estágio fenológico R3) sob solo não encharcado e encharcado combinado com uma concentração moderada e duas concentrações tóxicas de Fe. No primeiro experimento, o aparato fotossintético das cultivares de soja responderam diferentemente ao encharcamento e à disponibilidade de Fe no solo. Ambas cultivares foram vulneráveis ao encharcamento de 100% em todas as concentrações Fe, o que resultou em danos acentuados às trocas gasosas, concentração de clorofilas e, consequentemente, levou à diminuição da biomassa seca da part... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Soil waterlogging is a common problem in some agricultural areas, including regions under soybean (Glycine max) cultivation. In waterlogged soils, soil O2 depletion occurs due to aerobic microorganisms and plants, affecting the metabolic and physiological processes of plants after suffering anoxia in their root tissue. Another harmful factor of this situation is the exponential increase in the availability of iron (Fe) in the soil, which may result in excessive Fe uptake by plants. In the first experiment, the objective was to evaluate the vulnerability of the photosynthetic apparatus and biomass production of two soybean cultivars at the phenological stage V2, under optimal water condition and different levels of soil waterlogging, combined with one moderate and two toxic levels of Fe. While in the second experiment, the objective was to evaluate the physiological and biochemical behaviour of soybean cultivar Agroeste 3680, associated with the development of pods (at the phenological stage R3) in non-waterlogged and waterlogged soil, combined with one moderate and two toxic levels of Fe. In the first experiment, the photosynthetic apparatus of the two soybean cultivars responded differently to waterlogging and the availability of Fe in the soil. Both cultivars were vulnerable to waterlogging of 100% at all concentrations Fe, which resulted in damage to gas exchange and chlorophyll levels, and consequently, led to lower shoot and root biomass accumulation. The photosynthetic ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

El objetivo de este trabajo es profundizar en el conocimiento de las bases fisiológicas de las respuestas de los cítricos a condiciones de estrés abiótico y biótico. Se ha diseñado un sistema que ha permitido el establecimiento de las condiciones óptimas para el cultivo in vitro de cítricos en condiciones de estrés abiótico. Los resultados obtenidos indican que pese a su sensibilidad, las plantas de citrange Carrizo sometidas a estrés hídrico mantienen su maquinaria antioxidante y su sistema de señalización hormonal intactos, incluso cuando se cultivan brotes sin raíz. Además, tras cultivar plantas de distintos genotipos in vitro en medio salinizado con o sin sistema radicular, se concluye que la tolerancia al estrés salino en cítricos no está relacionada con adaptaciones bioquímicas sino con la capacidad para excluir iones de la parte aérea. La infección con el virus de la tristeza provoca una reducción de la actividad fotosintética en plantas de lima mejicana que, unida a la incapacidad de activar mecanismos de disipación de energía en el fotosistema II, provoca daño oxidativo en los tejidos vegetales. Los datos también sugieren una precisa regulación hormonal de las respuestas de los cítricos al estrés biótico junto con una represión generalizada del metabolismo secundario.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Being the harvest time of apples concentrated in a short period, fruit storage is needed for market regulation. New storage technologies are being developed, such as dynamic controlled atmosphere with respiratory quotient (DCA-RQ), that needs to be evaluated under different temperatures and with the application of growth regulators such as aminoethoxyvinylglycine (AVG), naphthalene acetic acid (NAA) and 1-methylcyclopropene (1-MCP). This thesis is composed of four papers, which resulted from studies with the following objectives: to evaluate volatile compounds concentration in ‘Galaxy’ and ‘Royal Gala’ apples stored under DCA-RQ, DCA with chlorophyll fluorescence (DCA-CF), controlled atmosphere (CA) with and without 0,625 μL L-1 of 1-MCP application; to evaluate if DCA-RQ and DCA-CF allow employing higher temperatures during apple storage; to evaluate the effect of the application of AVG (0.83 kg ha-1) in combination with NAA (40g ha-1), as well as the effects of 1-MCP in the production of volatile compounds and physical-chemical quality of apples stored under DCA monitored with chlorophyll fluorescence and respiratory quotient; identify if the stress by low O2 partial pressure during RQ measurement has an effect on apple quality conservation. ‘Galaxy’ and ‘Royal Gala’ apples were stored for 9 months plus 7 days at 20 °C. It is worth noting that ‘Galaxy’ apples stored under DCA-RQ1.5 maintained better quality when compared to CA, ultralow oxygen (ULO – 0.4kPa) and DCA-CF, also increasing the production of esters responsible for the aroma. Besides, 1-MCP reduced volatile compounds concentration, even in apples stored under DCA-RQ1.5. Likewise, DCA-CF had a similar effect to ULO with 0.4 kPa of O2. The DCA-RQ1.3 and DCA-CF allowed storing ‘Galaxy’ apples under temperatures higher (2.0 and 2.5 °C) than recommended (1.5 °C). In addition, 1-MCP application did not have additional effects when fruit were stored under DCA and higher temperatures. Higher temperatures (2.0 and 2.5 °C) could be used without reducing the production of important volatile compounds. In DCA-RQ, the stress by low O2 employed during RQ measurement has presented a beneficial effects, with fruit maintaining higher flesh firmness, lower mealiness and decay incidence compared to fruit without RQ calculation. ‘Royal Gala’ apples stored under DCA-RQ1.3 and DCA-CF, submitted to the application of AVG and NAA during prehavest did show an increase in the concentration of volatile compounds. However, the combination of AVG plus NAA and the storage under DCA-RQ1.3 or DCA-CF presents an excellent alternative for storing apples, because maintains higher flesh firmness, reduce physiological disorders and maintain higher percentage of healthy fruit. / Devido à colheita de maçãs ser concentrada em curto período, faz-se necessário o armazenamento de uma grande parte dos frutos para regulação do mercado. Existem tecnologias de armazenamento em desenvolvimento, como a atmosfera controlada dinâmica com quociente respiratório (ACD-QR), a qual precisa ser avaliada em diferentes temperaturas e em frutos com aplicação de fitorreguladores como o 1-metilciclopropeno (1-MCP), a aminoetoxivinilglicina (AVG) e o ácido naftaleno acético (ANA). Esta tese é composta por quatro artigos científicos que resultaram de trabalhos com os seguintes objetivos: Avaliar a produção de compostos voláteis em maçãs ‘Galaxy’ e ‘Royal Gala’ armazenadas em ACD-QR, atmosfera controlada dinâmica com fluorescência de clorofilas (ACD-FC), atmosfera controlada (AC) convencional e com aplicação de 1-MCP; avaliar se a ACD-QR e a ACD-FC permitem utilizar temperaturas mais elevadas para o armazenamento das maçãs; avaliar o efeito da aplicação da AVG (0,83 kg ha-1) em combinação com o ANA (40g ha-1), bem como o efeito do 1-MCP na produção de compostos voláteis e qualidade físico-química dos frutos armazenados em ACD monitorada com fluorescência de clorofilas e com quociente respiratório; identificar se o estresse por baixa pressão parcial de O2 durante o período de cálculo do quociente respiratório possui efeito na conservação da qualidade de maçãs. Foram utilizadas maçãs ‘Galaxy’ e ‘Royal Gala’, armazenadas por nove meses mais sete dias de exposição à temperatura de 20 °C. Pode-se destacar que a maçã ‘Galaxy’ quando armazenada em ACD com QR 1,5 (ACD-QR1,5) manteve melhor qualidade, do que o armazenamento em AC convencional com pressões parciais de O2 ultrabaixas (ULO – 0,4 kPa CO2) e em ACD-FC, além de aumentar a produção de ésteres responsáveis pela formação do aroma. Além disso, a aplicação de 0,625 μL L-1 de 1-MCP reduziu a concentração de compostos voláteis, mesmo em frutos armazenados em ACD-QR1,5. A ACD-FC teve efeito similar ao armazenamento em ULO com 0,4 kPa de O2. A ACD-QR1,3 e a ACD-FC permitiram armazenar a maçã ‘Galaxy’ em temperatura mais elevada (2,0 e 2,5 °C) do que a normalmente recomendada (1,5 °C). Além disso, a aplicação de 1-MCP não teve efeito adicional em maçãs armazenadas com temperatura mais elevada quando em ACD. A alta temperatura (2,0 e 2,5 °C) pôde ser usada em ACD-QR1,3 sem perda na produção de compostos voláteis importantes. No armazenamento em ACD-QR, o estresse causado pelas baixas pressões parciais de O2 a que os frutos são submetidos durante o período de cálculo do QR (13 h), que pode atingir 0,0 kPa, possuiu efeito benéfico, pois manteve firmeza da polpa mais elevada, menor incidência de polpa farinácea e podridões, comparado aos frutos que não sofreram esse estresse por baixo O2. O armazenamento de maçãs ‘Royal Gala’ em ACD-QR1,3 e ACD-FC tratadas em pré-colheita com AVG e ANA não aumentaram a concentração de compostos voláteis. Entretanto, a aplicação associada de AVG e ANA e o armazenamento em ACD-QR1,3 ou ACD-FC foram excelentes alternativas para a conservação dos frutos, pois mantiveram a firmeza da polpa, reduziram os distúrbios fisiológicos, proporcionando maior volume de frutos sadios.

The jamun fruit (Syzygium cumini (L.) Skeels) and the rose pepper (Schinus terebinthifolius Raddi) are species of multiple aptitudes with a high oil potential. Its essential oil produced by leaves, fruits and stems show a large variety of pharmacological properties. Evaluation of chlorophyll a fluorescence emission and monitoring of gas exchanges mechanisms may provide valuable data for plant functionality evaluation. Thus, the ecophysiological evaluation of these species, was conducted aiming to relate it with essential oil production. First, the content of chlorophyll a, b and total, chlorophyll a fluorescence, and oil essential productivity of the species was analyzed, extracted in the dry season. Subsequently, the liquid photosynthesis assimilate rate, stomatal conductance, transpiration, vapor pressure deficit, air and leaf temperature, internal carbon and fresh leaves oil productivity, in dry and rainy season were evaluated. For the ecophysiological parameters first studied, jamun fruit had higher values, in companson with rose pepper. As for the essential oil produced by the two species, rose pepper showed the best yield for fresh and dry leaves. It was not verified any direct relation between the photosynthetic apparatus efficiency and essential oil production to the two species studied. The results found in the following study pointed to significant differences in all variables and time influence in the studied species, in both seasons. In the rainy season, a different tendency in the species evaluated according to the dry season was found. In the highest humidity season were verified the highest net photosynthesis rates (A), stomatal conductance (Gs) and transpiration (E), for rose pepper and jamun fruit trees. In this same season, the highest contents of internal carbon (Ci) were verified. The essential oil production in the two species, generally, did not vary seasonally. This variation was only seen for dry rose pepper leaves. with a higher productivity in the rainy season. As the previous study, it was not possible to correlate the ecophysiological parameters studied with the secondary metabolites production / O jamelão (Syzygium cumini (L.) Skeels) e a aroeira (Schinus terebinthifolius Raddi) são espécies de múltiplas aptidões com grande potencial olerífero. Seus óleos essenciais produzidos em folhas, frutos e hastes apresentam propriedades farmacológicas diversas. Técnicas como medição da emissão de fluorescência da clorofila a e o monitoramento dos mecanismos de trocas gasosas podem fornecer dados imprescindíveispara avaliação da funcionalidade das plantas. Portanto, nesse trabalho objetivou-se a avaliação ecofisiológica destas espécies, a fim de relacioná-la com a produção de óleos essenciais. Num primeiro momento, foram avaliados os teores de clorofila a, b e total, fluorescência da clorofila a,e o rendimento de óleo essencial das espécies estudadas, extraído no período de seca. No seguinte, foram avaliados: taxa assimilatória de fotossíntese líquida, condutância estomática, déficit de pressão de vapor, temperaturas do ar e da folha, carbono interno e rendimento de óleo de folhas frescas e secas, nos períodos seco e chuvoso. Para os parâmetros ecofisiológicos primeiramente estudados, as plantas de jamelão apresentaram os maiores valores, enquanto os da aroeira foram estatisticamente menores. Quanto ao óleo essencial produzido pelas duas espécies, a aroeira apresentou o melhor rendimento para folhas secas e frescas. Não foi verificada relação direta entre a eficiência do aparato fotossintético e a produção de óleo essencial para as duas espécies estudadas. Os resultados encontrados no estudo seguinte, apontaram diferenças significativas em todas as variáveis e influência do horário das medições nas respostas das espécies estudadas, nas duas épocas. Pode-se verificar, no período de chuvas, uma tendência diferenciada das espécies em relação ao período seco. No período de maior umidade verificaram-se as maiores taxas de fotossíntese líquida (A), condutância estomática (Gs) e transpiração (E) para aroeira e jamelão. Nesse mesmo período, foram verificados os maiores teores de carbono interno (Ci). A produção de óleo essencial nas duas espécies, de modo geral, não apresentou variações devido a sazonalidade. Essa variação somente foi observada em folhas secas de aroeira, com rendimento muito superior ao observado no período chuvoso. Assim como no estudo anterior, não se pode correlacionar os parâmetros ecofisiológicos estudados com a produção de metabólitos secundários.