A macieira (Malus x domestica Borkh.) é uma frutífera de grande importância econômica que apresenta dormência invernal. Sua produtividade depende da superação da dormência, a qual é dependente de um somatório de períodos de frio hibernal. Este somatório é variável entre genótipos. Análises gênicas permitiram demonstrar que as vias de síntese de hormônios são diferencialmente ativadas ou reprimidas na dormência e na brotação de macieiras e outros vegetais. Apesar do avanço na compreensão da regulação gênica deste mecanismo, ainda existem carências da compreensão das vias de regulação de metabólitos nesta fase. A gema dormente é um material difícil de ser trabalhado por apresentar tecidos lignificados ricos em pigmentos e compostos fenólicos e com alta tendência à oxidação. Pelo presente trabalho, teve-se por foco o desenvolvimento de método de extração, purificação e detecção/quantificação de hormônios vegetais nas gemas dormentes de macieira e a utilização desse método na caracterização do balanço hormonal destas gemas. O método desenvolvido é sensível e preciso, com capacidade de análise de sete hormônios vegetais (ABA, GA3, GA4, IAA, JA, SA e Zea), tanto em gemas dormentes como em tecidos pigmentados, lignificados e com alto efeito matriz. Foram coletadas amostras de gemas de macieira ao longo da dormência de cultivares com requerimento de frio contrastante (Gala Standard e Castel Gala, requerentes de 600 e 300 horas de frio, respectivamente), sobre porta-enxertos com contrastes de vigor (alto vigor, Maruba; médio vigor, Maruba/M9; e baixo vigor, M9), ao longo de um inverno com alta oferta de frio para a região (901 CH in 2016). A modulação hormonal de gemas dormentes foi semelhante entre as cultivares mesmo com fenótipos de brotação diferentes. Não houve quantificação dos hormônios propostos no começo da endodormência. ABA e GA4 foram os principais reguladores da dormência em um mecanismo muito similar ao da dormência de sementes. Porta-enxertos podem atrasar a brotação com estímulo de carga de ABA, como ocorre com M9. Isso demonstra o papel fundamental dos hormônios na dormência e como o estudo de porta-enxertos pode ajudar no desenvolvimento da pomicultura. / The apple tree (Malus x domestica Borkh.) is an economically important fruit tree that presents winter dormancy. Its productivity depends on dormancy overcoming, which is dependent on a sum of periods of chilling during winter. This sum is variable among genotypes. Genetic analyses allowed to show that hormonal biosynthetic pathways are differentially activated or repressed in dormancy and sprouting in apple trees and other plants. Despite the advances in the understanding of the genetic regulation during this mechanism, there is still a lack of knowledge about relevant metabolic pathways in this phase. The dormant bud is a difficult material to work with since it presents lignified tissues with pigments and phenolic compounds that are highly susceptible to oxidation. The present work focused on the development of a method for the extraction, purification and detection/quantification of plant hormones in apple dormant buds and the use of this method to characterize the hormonal balance in these gems. The developed method is sensitive and accurate, allowing the analyses of seven plant hormones (ABA, GA3, GA4, IAA, JA, SA and Zea) in dormant buds or in pigmented, lignified tissues highly susceptible to matrix effect. Samples of apple buds were collected along the dormancy period from cultivars with contrasting cold requirements (Gala Standard and Castel Gala, which require 600 and 300 chilling hours, respectively), on rootstocks with contrasting vigor (high vigor, Maruba; medium vigor, Maruba/M9; and low vigor, M9), during a particularly cold winter to the region (901 CH in 2016). The hormonal modulation of dormant buds was similar among cultivars even with different bud break phenotypes. There was no quantification of the proposed hormones at the beginning of endodormancy. ABA and GA4 were the main regulators of dormancy in a cold year by a mechanism very similar to that found in seed dormancy. Rootstocks may delay bud break with ABA loading stimulus, as occurs with M9. This demonstrates the key role of hormones in dormancy and how the study of rootstocks may help the development of pomiculture.

A macieira (Malus x domestica Borkh.) é uma frutífera de grande importância econômica que apresenta dormência invernal. Sua produtividade depende da superação da dormência, a qual é dependente de um somatório de períodos de frio hibernal. Este somatório é variável entre genótipos. Análises gênicas permitiram demonstrar que as vias de síntese de hormônios são diferencialmente ativadas ou reprimidas na dormência e na brotação de macieiras e outros vegetais. Apesar do avanço na compreensão da regulação gênica deste mecanismo, ainda existem carências da compreensão das vias de regulação de metabólitos nesta fase. A gema dormente é um material difícil de ser trabalhado por apresentar tecidos lignificados ricos em pigmentos e compostos fenólicos e com alta tendência à oxidação. Pelo presente trabalho, teve-se por foco o desenvolvimento de método de extração, purificação e detecção/quantificação de hormônios vegetais nas gemas dormentes de macieira e a utilização desse método na caracterização do balanço hormonal destas gemas. O método desenvolvido é sensível e preciso, com capacidade de análise de sete hormônios vegetais (ABA, GA3, GA4, IAA, JA, SA e Zea), tanto em gemas dormentes como em tecidos pigmentados, lignificados e com alto efeito matriz. Foram coletadas amostras de gemas de macieira ao longo da dormência de cultivares com requerimento de frio contrastante (Gala Standard e Castel Gala, requerentes de 600 e 300 horas de frio, respectivamente), sobre porta-enxertos com contrastes de vigor (alto vigor, Maruba; médio vigor, Maruba/M9; e baixo vigor, M9), ao longo de um inverno com alta oferta de frio para a região (901 CH in 2016). A modulação hormonal de gemas dormentes foi semelhante entre as cultivares mesmo com fenótipos de brotação diferentes. Não houve quantificação dos hormônios propostos no começo da endodormência. ABA e GA4 foram os principais reguladores da dormência em um mecanismo muito similar ao da dormência de sementes. Porta-enxertos podem atrasar a brotação com estímulo de carga de ABA, como ocorre com M9. Isso demonstra o papel fundamental dos hormônios na dormência e como o estudo de porta-enxertos pode ajudar no desenvolvimento da pomicultura. / The apple tree (Malus x domestica Borkh.) is an economically important fruit tree that presents winter dormancy. Its productivity depends on dormancy overcoming, which is dependent on a sum of periods of chilling during winter. This sum is variable among genotypes. Genetic analyses allowed to show that hormonal biosynthetic pathways are differentially activated or repressed in dormancy and sprouting in apple trees and other plants. Despite the advances in the understanding of the genetic regulation during this mechanism, there is still a lack of knowledge about relevant metabolic pathways in this phase. The dormant bud is a difficult material to work with since it presents lignified tissues with pigments and phenolic compounds that are highly susceptible to oxidation. The present work focused on the development of a method for the extraction, purification and detection/quantification of plant hormones in apple dormant buds and the use of this method to characterize the hormonal balance in these gems. The developed method is sensitive and accurate, allowing the analyses of seven plant hormones (ABA, GA3, GA4, IAA, JA, SA and Zea) in dormant buds or in pigmented, lignified tissues highly susceptible to matrix effect. Samples of apple buds were collected along the dormancy period from cultivars with contrasting cold requirements (Gala Standard and Castel Gala, which require 600 and 300 chilling hours, respectively), on rootstocks with contrasting vigor (high vigor, Maruba; medium vigor, Maruba/M9; and low vigor, M9), during a particularly cold winter to the region (901 CH in 2016). The hormonal modulation of dormant buds was similar among cultivars even with different bud break phenotypes. There was no quantification of the proposed hormones at the beginning of endodormancy. ABA and GA4 were the main regulators of dormancy in a cold year by a mechanism very similar to that found in seed dormancy. Rootstocks may delay bud break with ABA loading stimulus, as occurs with M9. This demonstrates the key role of hormones in dormancy and how the study of rootstocks may help the development of pomiculture.

A macieira (Malus x domestica Borkh.) é uma frutífera de grande importância econômica que apresenta dormência invernal. Sua produtividade depende da superação da dormência, a qual é dependente de um somatório de períodos de frio hibernal. Este somatório é variável entre genótipos. Análises gênicas permitiram demonstrar que as vias de síntese de hormônios são diferencialmente ativadas ou reprimidas na dormência e na brotação de macieiras e outros vegetais. Apesar do avanço na compreensão da regulação gênica deste mecanismo, ainda existem carências da compreensão das vias de regulação de metabólitos nesta fase. A gema dormente é um material difícil de ser trabalhado por apresentar tecidos lignificados ricos em pigmentos e compostos fenólicos e com alta tendência à oxidação. Pelo presente trabalho, teve-se por foco o desenvolvimento de método de extração, purificação e detecção/quantificação de hormônios vegetais nas gemas dormentes de macieira e a utilização desse método na caracterização do balanço hormonal destas gemas. O método desenvolvido é sensível e preciso, com capacidade de análise de sete hormônios vegetais (ABA, GA3, GA4, IAA, JA, SA e Zea), tanto em gemas dormentes como em tecidos pigmentados, lignificados e com alto efeito matriz. Foram coletadas amostras de gemas de macieira ao longo da dormência de cultivares com requerimento de frio contrastante (Gala Standard e Castel Gala, requerentes de 600 e 300 horas de frio, respectivamente), sobre porta-enxertos com contrastes de vigor (alto vigor, Maruba; médio vigor, Maruba/M9; e baixo vigor, M9), ao longo de um inverno com alta oferta de frio para a região (901 CH in 2016). A modulação hormonal de gemas dormentes foi semelhante entre as cultivares mesmo com fenótipos de brotação diferentes. Não houve quantificação dos hormônios propostos no começo da endodormência. ABA e GA4 foram os principais reguladores da dormência em um mecanismo muito similar ao da dormência de sementes. Porta-enxertos podem atrasar a brotação com estímulo de carga de ABA, como ocorre com M9. Isso demonstra o papel fundamental dos hormônios na dormência e como o estudo de porta-enxertos pode ajudar no desenvolvimento da pomicultura. / The apple tree (Malus x domestica Borkh.) is an economically important fruit tree that presents winter dormancy. Its productivity depends on dormancy overcoming, which is dependent on a sum of periods of chilling during winter. This sum is variable among genotypes. Genetic analyses allowed to show that hormonal biosynthetic pathways are differentially activated or repressed in dormancy and sprouting in apple trees and other plants. Despite the advances in the understanding of the genetic regulation during this mechanism, there is still a lack of knowledge about relevant metabolic pathways in this phase. The dormant bud is a difficult material to work with since it presents lignified tissues with pigments and phenolic compounds that are highly susceptible to oxidation. The present work focused on the development of a method for the extraction, purification and detection/quantification of plant hormones in apple dormant buds and the use of this method to characterize the hormonal balance in these gems. The developed method is sensitive and accurate, allowing the analyses of seven plant hormones (ABA, GA3, GA4, IAA, JA, SA and Zea) in dormant buds or in pigmented, lignified tissues highly susceptible to matrix effect. Samples of apple buds were collected along the dormancy period from cultivars with contrasting cold requirements (Gala Standard and Castel Gala, which require 600 and 300 chilling hours, respectively), on rootstocks with contrasting vigor (high vigor, Maruba; medium vigor, Maruba/M9; and low vigor, M9), during a particularly cold winter to the region (901 CH in 2016). The hormonal modulation of dormant buds was similar among cultivars even with different bud break phenotypes. There was no quantification of the proposed hormones at the beginning of endodormancy. ABA and GA4 were the main regulators of dormancy in a cold year by a mechanism very similar to that found in seed dormancy. Rootstocks may delay bud break with ABA loading stimulus, as occurs with M9. This demonstrates the key role of hormones in dormancy and how the study of rootstocks may help the development of pomiculture.

O gênero Butia compreende 20 espécies distribuídas, em sua maioria, no sul da América do Sul. Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick é uma palmeira endêmica do bioma Pampa, com alto potencial alimentício e ornamental. Seu diásporo é composto por um pirênio que abriga de uma a três sementes, as quais apresentam germinação irregular e lenta, resultado de dormência. Sabe-se que há relação dessa dormência com o opérculo da semente, e qual sua composição química também é citada como agravante. Através da remoção desta estrutura tem-se alta porcentagem germinativa, em curto período. A relação entre o opérculo e a influência da temperatura no período da germinação ainda é desconhecida para B. odorata, uma vez que a descrição morfoanatômica da espécie é incipiente e sua histoquímica é inexplorada. Este trabalho objetivou caracterizar a morfologia da estrutura de dispersão e descrever aspectos anatômicos e histoquímicos das sementes de B. odorata quando submetidas a tratamento para a superação da dormência. Diásporos de populações naturais foram semeados em caixas gerbox, sobre areia média lavada, esterilizada e umedecida. O material foi disposto em câmara de germinação sem iluminação interna por 20 dias sob temperatura de 40 ºC, seguido de 20 dias a 30 ºC. Após isoladas dos endocarpos, as sementes foram desbastadas e fixadas. Através de amostragens a cada cinco dias, foram caracterizados modificações anatômicas e a mobilização de reservas na semente. As sementes apresentam um envoltório (testa) com presença de estrias e no opérculo há presença de compostos fenólicos e ausência de lignina. O endosperma é homogêneo, branco e brilhante, com as células da região micropilar apresentando paredes espessas em relação ao restante do endosperma, sendo essas metabolizadas ao longo das amostragens. O embrião é pequeno, basal e apresenta a plúmula já diferenciada na primeira amostragem. Ao longo das amostragens e durante a manutenção dos pirênios sob temperatura de 40 ºC foi percebida a formação de uma zona de fragilidade no endosperma micropilar, o que, ao que tudo indica, está relacionado com a germinação. As reservas encontradas, as quais estavam presentes no endosperma e no embrião das sementes, foram: amido, polissacarídeos totais, lipídios totais, proteínas totais e compostos fenólicos na região opercular. A mobilização das reservas ocorreu antes mesmo do opérculo ser rompido. / The Butia genus comprises 20 species distributed mostly in southern South America. Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick is an endemic palm tree from the Pampa biome, with high food and ornamental potential. Its diaspore is composed of a pyrene which houses one to three seeds that have irregular and slow germination as a result of dormancy. It is known that there is a relationship between dormancy and seed operculum and its chemical composition can also be an aggravator. By removing this structure, seeds exhibit high germination percentage in a short period. The relationship between the operculum, as well as the influence of temperature on the germination period, is still unknown to B. odorata, since the morphoanatomical description of the species is incipient and its histochemical characteristics are unexplored. This study aimed to characterize the morphology of the dispersion structure and describe anatomical and histochemical features of B. odorata seeds when undergoing dormancy breaking treatment. Diaspores of natural populations were sown in gerbox on average washed, sterilized and moistened sand. The material was placed in a dark germination chamber for 20 days at 40 °C, followed by 20 days at 30 °C. Following this procedure, endocarps isolated from the seeds were chopped and fixed. By sampling every five days, anatomical changes and the mobilization of reserves in the seed were characterized. The seeds presented stretch marks in the involucre (seed coat or testa) and phenolic compounds with absence of lignin in the operculum. The endosperm is homogeneous, white and shiny, and the micropilar cells present thick walls, in relation to the rest of the endosperm, that were metabolized along the sampling. The embryo is small, basal and has differentiated plumule. While sampling at 40 °C the formation of a fragile zone in the micropilar endosperm was noted, which seems to be germination related. The reserves present in the endosperm and the embryo of seeds were: starch, total polysaccharides, total lipid, protein and phenolic compounds in the opercular region. The mobilization of reserves occurred even before the operculum was broken.

O arroz vermelho é considerado daninho principalmente devido às características de degrane e dormência das sementes, que contribuem para a perpetuação desta espécie na lavoura de arroz. A melhor compreensão destes mecanismos poderá ser utilizada para desenvolver tecnologias que proporcionam o controle desta planta daninha. O objetivo desta dissertação foi avaliar a expressão gênica e variação nucleotídica de genes relacionados ao degrane e dormência em sementes de arroz vermelho. O estudo foi realizado com a espécie silvestre O. glaberrima, cultivares de arroz e ecótipos de arroz vermelho provindos do sul do Brasil. A caracterização fenotípica mostrou que os ecótipos de arroz vermelho apresentam alto nível de degrane em comparação com cultivares de arroz, que possuem pouca variabilidade desta característica. Já a dormência das sementes apresentou grande variabilidade nos ecótipos de arroz vermelho e mostrou-se reduzida nas cultivares de arroz analisadas. A expressão do gene OsXTH8 teve relação direta com o caráter degrane. De forma contrária, a expressão do gene OsCel9D foi relacionada com a repressão deste caráter nos genótipos avaliados. O gene Sh4 não apresentou relação com o processo de degrane. Os genótipos Batatais, Nipponbare, AV 503 e O. glaberrima não apresentaram a mutação G237T no gene Sh4, indicando que este gene não possui envolvimento com o processo de domesticação dos genótipos avaliados. Com relação à dormência das sementes, a expressão do gene OsCYP707A5 não foi associada com essa característica em nenhum dos momentos avaliados. Aos 14 dias após a antese e em sementes maduras, os genes Sdr4 e OsMADS29 apresentam, respectivamente, relação positiva e negativa com a dormência das sementes de arroz vermelho. Durante o processo de germinação das sementes a expressão do gene OsMADS29 apresentou efeito negativo, enquanto que o gene Sdr4 mostrou relação positiva com o caráter dormência. Desta forma, os resultados encontrados sobre a dormência de sementes de arroz vermelho em comparação aos dados descritos na literatura para arroz cultivado são diferentes para o gene OsCYP707A5 e são similares para os genes Sdr4 e OsMADS29. O gene Sh4 não está associado ao degrane de sementes em arroz vermelho, contrariamente ao indicado em arroz cultivado. Os genes OsXTH8 e OsCel9D, até então pouco relacionados ao degrane de sementes, estão associados à ocorrência desta característica em arroz vermelho. / Red rice is the most important weed of the rice crop due to the occurrence of of seed shattering and seed dormancy. The better understanding of regulation of these process can be used to develop biotechnological and management technologies to mitigate the red rice infestation in rice fields. The aim of this study was to evaluate the variability of gene expression and nucleotide composition of genes related to seed shattering and seed dormancy in red rice. The study was based on red rice ecotypes, O. glaberrima and rice varieties from southern Brazil. The seed shattering of the red rice ecotypes was higher in comparison with the rice varieties, that have little variability of this trait. In contrast, seed dormancy had great variability in red rice ecotypes and this was reduced in the rice varieties. The expression of the gene OsXTH8 was directly associated with the seed shattering. Otherwise, the OsCel9D expression was related with the suppression of this characteristic. The gene Sh4 was not associated with the seed shattering. The genotypes Batatais, Nipponbare, AV 503 and O. Glaberrima didn’t show the G237T mutation in exon one of the gene Sh4, indicating that this gene has no involvement with the process of domestication of analyzed genotypes. In respect to seed dormancy, the gene expression of OsCYP707A5 was not related with this trait in any of the seed development and germination evaluated stages. At 14 days after anthesis and in mature seeds the genes OsMADS29 and Sdr4 were, respectively, positive and negative related with seed dormancy. During seeds germination, the gene Sdr4 had a positive effect on seed dormancy of red rice, and OsMADS29 gene had negative relationship with that character. During the seed germination the genes OsCYP707A5, OsMADS29 and Sdr4 were not associated, negative and positively related with seed dormancy of red rice. The seed dormancy in red rice in comparison to the described results for cultivated rice is differently related for the OsCYP707A5 gene, and is similarly associated for the genes Sdr4 and OsMADS29. In opposition with what was found in cultivated rice, the Sh4 gene is not associated with seed abscission process in red rice. The OsXTH8 and OsCel9D genes, not previously associated with seed shattering in rice cultivars, are associated with these trait in red rice.

O gênero Butia compreende 20 espécies distribuídas, em sua maioria, no sul da América do Sul. Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick é uma palmeira endêmica do bioma Pampa, com alto potencial alimentício e ornamental. Seu diásporo é composto por um pirênio que abriga de uma a três sementes, as quais apresentam germinação irregular e lenta, resultado de dormência. Sabe-se que há relação dessa dormência com o opérculo da semente, e qual sua composição química também é citada como agravante. Através da remoção desta estrutura tem-se alta porcentagem germinativa, em curto período. A relação entre o opérculo e a influência da temperatura no período da germinação ainda é desconhecida para B. odorata, uma vez que a descrição morfoanatômica da espécie é incipiente e sua histoquímica é inexplorada. Este trabalho objetivou caracterizar a morfologia da estrutura de dispersão e descrever aspectos anatômicos e histoquímicos das sementes de B. odorata quando submetidas a tratamento para a superação da dormência. Diásporos de populações naturais foram semeados em caixas gerbox, sobre areia média lavada, esterilizada e umedecida. O material foi disposto em câmara de germinação sem iluminação interna por 20 dias sob temperatura de 40 ºC, seguido de 20 dias a 30 ºC. Após isoladas dos endocarpos, as sementes foram desbastadas e fixadas. Através de amostragens a cada cinco dias, foram caracterizados modificações anatômicas e a mobilização de reservas na semente. As sementes apresentam um envoltório (testa) com presença de estrias e no opérculo há presença de compostos fenólicos e ausência de lignina. O endosperma é homogêneo, branco e brilhante, com as células da região micropilar apresentando paredes espessas em relação ao restante do endosperma, sendo essas metabolizadas ao longo das amostragens. O embrião é pequeno, basal e apresenta a plúmula já diferenciada na primeira amostragem. Ao longo das amostragens e durante a manutenção dos pirênios sob temperatura de 40 ºC foi percebida a formação de uma zona de fragilidade no endosperma micropilar, o que, ao que tudo indica, está relacionado com a germinação. As reservas encontradas, as quais estavam presentes no endosperma e no embrião das sementes, foram: amido, polissacarídeos totais, lipídios totais, proteínas totais e compostos fenólicos na região opercular. A mobilização das reservas ocorreu antes mesmo do opérculo ser rompido. / The Butia genus comprises 20 species distributed mostly in southern South America. Butia odorata (Barb. Rodr.) Noblick is an endemic palm tree from the Pampa biome, with high food and ornamental potential. Its diaspore is composed of a pyrene which houses one to three seeds that have irregular and slow germination as a result of dormancy. It is known that there is a relationship between dormancy and seed operculum and its chemical composition can also be an aggravator. By removing this structure, seeds exhibit high germination percentage in a short period. The relationship between the operculum, as well as the influence of temperature on the germination period, is still unknown to B. odorata, since the morphoanatomical description of the species is incipient and its histochemical characteristics are unexplored. This study aimed to characterize the morphology of the dispersion structure and describe anatomical and histochemical features of B. odorata seeds when undergoing dormancy breaking treatment. Diaspores of natural populations were sown in gerbox on average washed, sterilized and moistened sand. The material was placed in a dark germination chamber for 20 days at 40 °C, followed by 20 days at 30 °C. Following this procedure, endocarps isolated from the seeds were chopped and fixed. By sampling every five days, anatomical changes and the mobilization of reserves in the seed were characterized. The seeds presented stretch marks in the involucre (seed coat or testa) and phenolic compounds with absence of lignin in the operculum. The endosperm is homogeneous, white and shiny, and the micropilar cells present thick walls, in relation to the rest of the endosperm, that were metabolized along the sampling. The embryo is small, basal and has differentiated plumule. While sampling at 40 °C the formation of a fragile zone in the micropilar endosperm was noted, which seems to be germination related. The reserves present in the endosperm and the embryo of seeds were: starch, total polysaccharides, total lipid, protein and phenolic compounds in the opercular region. The mobilization of reserves occurred even before the operculum was broken.

O arroz vermelho é considerado daninho principalmente devido às características de degrane e dormência das sementes, que contribuem para a perpetuação desta espécie na lavoura de arroz. A melhor compreensão destes mecanismos poderá ser utilizada para desenvolver tecnologias que proporcionam o controle desta planta daninha. O objetivo desta dissertação foi avaliar a expressão gênica e variação nucleotídica de genes relacionados ao degrane e dormência em sementes de arroz vermelho. O estudo foi realizado com a espécie silvestre O. glaberrima, cultivares de arroz e ecótipos de arroz vermelho provindos do sul do Brasil. A caracterização fenotípica mostrou que os ecótipos de arroz vermelho apresentam alto nível de degrane em comparação com cultivares de arroz, que possuem pouca variabilidade desta característica. Já a dormência das sementes apresentou grande variabilidade nos ecótipos de arroz vermelho e mostrou-se reduzida nas cultivares de arroz analisadas. A expressão do gene OsXTH8 teve relação direta com o caráter degrane. De forma contrária, a expressão do gene OsCel9D foi relacionada com a repressão deste caráter nos genótipos avaliados. O gene Sh4 não apresentou relação com o processo de degrane. Os genótipos Batatais, Nipponbare, AV 503 e O. glaberrima não apresentaram a mutação G237T no gene Sh4, indicando que este gene não possui envolvimento com o processo de domesticação dos genótipos avaliados. Com relação à dormência das sementes, a expressão do gene OsCYP707A5 não foi associada com essa característica em nenhum dos momentos avaliados. Aos 14 dias após a antese e em sementes maduras, os genes Sdr4 e OsMADS29 apresentam, respectivamente, relação positiva e negativa com a dormência das sementes de arroz vermelho. Durante o processo de germinação das sementes a expressão do gene OsMADS29 apresentou efeito negativo, enquanto que o gene Sdr4 mostrou relação positiva com o caráter dormência. Desta forma, os resultados encontrados sobre a dormência de sementes de arroz vermelho em comparação aos dados descritos na literatura para arroz cultivado são diferentes para o gene OsCYP707A5 e são similares para os genes Sdr4 e OsMADS29. O gene Sh4 não está associado ao degrane de sementes em arroz vermelho, contrariamente ao indicado em arroz cultivado. Os genes OsXTH8 e OsCel9D, até então pouco relacionados ao degrane de sementes, estão associados à ocorrência desta característica em arroz vermelho. / Red rice is the most important weed of the rice crop due to the occurrence of of seed shattering and seed dormancy. The better understanding of regulation of these process can be used to develop biotechnological and management technologies to mitigate the red rice infestation in rice fields. The aim of this study was to evaluate the variability of gene expression and nucleotide composition of genes related to seed shattering and seed dormancy in red rice. The study was based on red rice ecotypes, O. glaberrima and rice varieties from southern Brazil. The seed shattering of the red rice ecotypes was higher in comparison with the rice varieties, that have little variability of this trait. In contrast, seed dormancy had great variability in red rice ecotypes and this was reduced in the rice varieties. The expression of the gene OsXTH8 was directly associated with the seed shattering. Otherwise, the OsCel9D expression was related with the suppression of this characteristic. The gene Sh4 was not associated with the seed shattering. The genotypes Batatais, Nipponbare, AV 503 and O. Glaberrima didn’t show the G237T mutation in exon one of the gene Sh4, indicating that this gene has no involvement with the process of domestication of analyzed genotypes. In respect to seed dormancy, the gene expression of OsCYP707A5 was not related with this trait in any of the seed development and germination evaluated stages. At 14 days after anthesis and in mature seeds the genes OsMADS29 and Sdr4 were, respectively, positive and negative related with seed dormancy. During seeds germination, the gene Sdr4 had a positive effect on seed dormancy of red rice, and OsMADS29 gene had negative relationship with that character. During the seed germination the genes OsCYP707A5, OsMADS29 and Sdr4 were not associated, negative and positively related with seed dormancy of red rice. The seed dormancy in red rice in comparison to the described results for cultivated rice is differently related for the OsCYP707A5 gene, and is similarly associated for the genes Sdr4 and OsMADS29. In opposition with what was found in cultivated rice, the Sh4 gene is not associated with seed abscission process in red rice. The OsXTH8 and OsCel9D genes, not previously associated with seed shattering in rice cultivars, are associated with these trait in red rice.

O arroz vermelho é considerado daninho principalmente devido às características de degrane e dormência das sementes, que contribuem para a perpetuação desta espécie na lavoura de arroz. A melhor compreensão destes mecanismos poderá ser utilizada para desenvolver tecnologias que proporcionam o controle desta planta daninha. O objetivo desta dissertação foi avaliar a expressão gênica e variação nucleotídica de genes relacionados ao degrane e dormência em sementes de arroz vermelho. O estudo foi realizado com a espécie silvestre O. glaberrima, cultivares de arroz e ecótipos de arroz vermelho provindos do sul do Brasil. A caracterização fenotípica mostrou que os ecótipos de arroz vermelho apresentam alto nível de degrane em comparação com cultivares de arroz, que possuem pouca variabilidade desta característica. Já a dormência das sementes apresentou grande variabilidade nos ecótipos de arroz vermelho e mostrou-se reduzida nas cultivares de arroz analisadas. A expressão do gene OsXTH8 teve relação direta com o caráter degrane. De forma contrária, a expressão do gene OsCel9D foi relacionada com a repressão deste caráter nos genótipos avaliados. O gene Sh4 não apresentou relação com o processo de degrane. Os genótipos Batatais, Nipponbare, AV 503 e O. glaberrima não apresentaram a mutação G237T no gene Sh4, indicando que este gene não possui envolvimento com o processo de domesticação dos genótipos avaliados. Com relação à dormência das sementes, a expressão do gene OsCYP707A5 não foi associada com essa característica em nenhum dos momentos avaliados. Aos 14 dias após a antese e em sementes maduras, os genes Sdr4 e OsMADS29 apresentam, respectivamente, relação positiva e negativa com a dormência das sementes de arroz vermelho. Durante o processo de germinação das sementes a expressão do gene OsMADS29 apresentou efeito negativo, enquanto que o gene Sdr4 mostrou relação positiva com o caráter dormência. Desta forma, os resultados encontrados sobre a dormência de sementes de arroz vermelho em comparação aos dados descritos na literatura para arroz cultivado são diferentes para o gene OsCYP707A5 e são similares para os genes Sdr4 e OsMADS29. O gene Sh4 não está associado ao degrane de sementes em arroz vermelho, contrariamente ao indicado em arroz cultivado. Os genes OsXTH8 e OsCel9D, até então pouco relacionados ao degrane de sementes, estão associados à ocorrência desta característica em arroz vermelho. / Red rice is the most important weed of the rice crop due to the occurrence of of seed shattering and seed dormancy. The better understanding of regulation of these process can be used to develop biotechnological and management technologies to mitigate the red rice infestation in rice fields. The aim of this study was to evaluate the variability of gene expression and nucleotide composition of genes related to seed shattering and seed dormancy in red rice. The study was based on red rice ecotypes, O. glaberrima and rice varieties from southern Brazil. The seed shattering of the red rice ecotypes was higher in comparison with the rice varieties, that have little variability of this trait. In contrast, seed dormancy had great variability in red rice ecotypes and this was reduced in the rice varieties. The expression of the gene OsXTH8 was directly associated with the seed shattering. Otherwise, the OsCel9D expression was related with the suppression of this characteristic. The gene Sh4 was not associated with the seed shattering. The genotypes Batatais, Nipponbare, AV 503 and O. Glaberrima didn’t show the G237T mutation in exon one of the gene Sh4, indicating that this gene has no involvement with the process of domestication of analyzed genotypes. In respect to seed dormancy, the gene expression of OsCYP707A5 was not related with this trait in any of the seed development and germination evaluated stages. At 14 days after anthesis and in mature seeds the genes OsMADS29 and Sdr4 were, respectively, positive and negative related with seed dormancy. During seeds germination, the gene Sdr4 had a positive effect on seed dormancy of red rice, and OsMADS29 gene had negative relationship with that character. During the seed germination the genes OsCYP707A5, OsMADS29 and Sdr4 were not associated, negative and positively related with seed dormancy of red rice. The seed dormancy in red rice in comparison to the described results for cultivated rice is differently related for the OsCYP707A5 gene, and is similarly associated for the genes Sdr4 and OsMADS29. In opposition with what was found in cultivated rice, the Sh4 gene is not associated with seed abscission process in red rice. The OsXTH8 and OsCel9D genes, not previously associated with seed shattering in rice cultivars, are associated with these trait in red rice.