Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-04-23T12:31:13Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 308710 bytes, checksum: b0af0d03da9244b266b11357cae29b19 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T12:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 308710 bytes, checksum: b0af0d03da9244b266b11357cae29b19 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O período necessário para formação das mudas de macaúba (Acrocomia aculeata) é de aproximadamente 10 meses. Em razão da indisponibilidade de herbicidas seletivos para essa cultura na fase de mudas, o controle das plantas daninhas tem sido feito de forma manual. Neste trabalho, avaliou-se a seletividade e eficácia de herbicidas em diferentes formas de aplicação na produção de mudas de macaúba, por meio da condução de dois experimentos. No primeiro, mantido sem infestação de plantas daninhas, avaliou-se a seletividade dos herbicidas em ensaio conduzido em esquema fatorial 4 x 3 + 1, com quatro herbicidas (indaziflam, isoxaflutole, oxyfluorfen e sulfentrazone), três formas de aplicação (herbicidas incorporados ao solo, aplicados em pré-transplantio sobre a superfície do solo e em pós-transplantio sobre as mudas de macaúba), mais um tratamento adicional (sem herbicida). O segundo experimento, com o objetivo de avaliar a eficácia dos herbicidas sobre o controle das plantas daninhas, foi conduzido em esquema fatorial 4 x 3 + 2, com os mesmos herbicidas e os modos de aplicação do experimento anterior, mais dois tratamentos sem herbicidas (com capinas e sem capinas). Nos dois experimentos, nas plantas de macaúba, foram realizadas avaliações visuais de intoxicação, altura de plantas, área do limbo foliar e matéria seca da planta. No segundo, realizou-se avaliações visuais de controle das plantas daninhas aos 14, 21, 42 e 56 dias após a aplicação (DAA). A plantas daninhas foram separadas por espécie para determinação da densidade e acúmulo de matéria seca aos 56 DAA. O indaziflam foi seletivo quando aplicado em pós-transplantio, promovendo incremento no crescimento das plantas em relação à testemunha e aos demais tratamentos. Os herbicidas avaliados foram eficientes para o controle da maioria das espécies de plantas daninhas, independente do modo de aplicação. / The period necessary for the formation of macaw palm seedlings (Acrocomia aculeata) is approximately 10 months. Due to the unavailability of selective herbicides for this crop in the seedling stage, weed control has been done manually. In this work, the selectivity and efficacy of herbicides in different forms of application in the production of macaw palm seedlings were evaluated through the conduction of two experiments. In the first, maintained without weed infestation, we assessed the selectivity of the herbicides in the test conducted in a factorial 4 x 3 + 1, four herbicides (indaziflam, isoxaflutole, oxyfluorfen and sulfentrazone), three forms of application (herbicides incorporate into soil, applied in the pre-transplant at the soil surface and post-transplanting on macaw seedlings), more one an additional treatment (without herbicide). The second experiment, with the objective of evaluating the efficacy of herbicides on weed control, was conducted in a factorial 4 x 3 + 2, same herbicides and forms of application, more two an addition treatment without herbicide (with weeding and no weeding). In both experiments, macaw palm was submitted to visual evaluations of intoxication, height of plants, area of the leaf blade and dry matter of the plant. In the second, evaluations visual of weed control was performed at 14, 21, 42 and 56 days after application (DAA). The weeds were by species for density determination and dry matter accumulation at 56 DAA. The indaziflam was selective when applied in post-transplanting, promoting increase in the growth of the plants in relation to the control and other treatments. The herbicides evaluated were for the control of most weed species, independent of the forms of application.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo_ Camicia.pdf: 2300821 bytes, checksum: e3dce104d0c0f97a5aff314d8619b013 (MD5) Previous issue date: 2014-04-07 / The adoption of precision agriculture in weed control constitutes an alternative to traditional agriculture, which causes environmental impacts and unnecessary costs when your control is deficient. The maps of spontaneous plants represent the spatial variability of weeds that compete with crops of cultivated fields. The location survey of these plants allows optimizing process control in differentiated application of inputs. The different infestations mapping and location are difficult tasks to be performed on a large scale and require appropriate methodologies. In this context, the present study aimed to evaluate the degree of similarity presented by thematic maps generated by different sampling weed grids in three commercial farming areas, comprising a total area of 23.45 hectares. A counting of monocots and dicots in the 2012/2013 and the 2013/2014 harvests was done before planting soybeans in the town of Realeza, in the west of the state of Paraná, in the fallow period done after a harvest of wheat of both years. A regular grid of 10 x 10 m for invasive sampling was done, which was used as a reference, being made a counting at 1 m² of each sample point, a total of 2344 samples each year, which was compared to regular grids of 30 m and 50 m, generated from deleting data from the standard grid. For soil samples a regular grid of 50 x 50 m was established, comprising 70 composite soil samples, which were submitted to physical and chemical analysis. For the generation of thematic maps, the inverse interpolation of the squared distance, in comparison of maps generated from each grid with the reference map, using the kappa statistic to assess the loss in quality of the maps while reducing the number of sample points. It was observed a poor spatial correlation of the physical and chemical attributes analyzed, with the type of plant wide and narrow leaves; the loss of quality of the maps were lower in 2013 compared to 2012, when reduced the density of sample points. The 30 x 30 m grids described in a satisfactory way the data of wide leaf infestation, and the 50 x 50 m grids described appropriately the infestations of spontaneous narrow leaves, when compared to the standard grid (10 x 10 m). / A adoção da agricultura de precisão no controle de plantas daninhas constitui-se em alternativa à agricultura tradicional, que provocam impactos ambientais e custos desnecessários, quando seu controle é deficiente. Os mapas de plantas espontâneas representam a variabilidade espacial das plantas infestantes que competem com as culturas de uma área cultivada. O levantamento da localização destas plantas permite otimizar o processo de controle na aplicação diferenciada de insumos. A localização e mapeamento de diferentes infestações são tarefas difíceis de serem executadas em larga escala e requerem metodologias adequadas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o grau de semelhança apresentado pelos mapas temáticos gerados por diferentes grades amostrais de plantas espontâneas em três áreas agrícolas comerciais, compondo uma área total de 23,45 hectares. Foi feita a contagem de monocotiledôneas e dicotiledôneas nas safras 2012/2013 e 2013/2014, antes do plantio da soja no município de Realeza, Sudoeste do estado do Paraná, período de pousio após a colheita de trigo de ambos os anos. Foi gerada uma grade regular de 10 x 10 m para amostragem das invasoras, utilizada como referência, sendo feita a contagem em 1 m² de cada ponto amostral, totalizando 2344 amostras em cada ano, comparadas com grades regulares de 30 e 50 m, geradas a partir da exclusão de dados da grade padrão. Para as amostras de solo foi estabelecida uma grade regular de 50 x 50 m, perfazendo 70 amostras compostas de solo, as quais foram submetidas a análises físicas e químicas. Para a geração dos mapas temáticos, utilizou-se o interpolador inverso do quadrado da distância, na comparação dos mapas gerados a partir de cada grade com o mapa referência, utilizando-se o índice kappa para avaliar a perda de qualidade dos mapas ao se diminuir o número de pontos amostrais. Observou-se correlação espacial dos atributos físicos e químicos analisados, com as plantas do tipo folhas largas e estreitas; as perdas de qualidade dos mapas foram menores no ano de 2013 em relação ao de 2012, quando reduzida a densidade amostral de pontos. As grades de 30 x 30 m descreveram de forma satisfatória os dados de infestação das folhas largas e as grades de 50 x 50 m descreveram adequadamente as infestações de espontâneas de folhas estreitas, quando comparadas com a grade padrão (10 x 10 m).

Orientador: Edivaldo Domingues Velini / Banca: João Domingos Rodrigues / Banca: Fernando Tadeu de Carvalho / Resumo: Para que ocorra o efetivo controle de plantas daninhas é preciso que o herbicida além de ser absorvido, translocado e redistribuído pelas plantas, chegue até o sítio de ação em quantidade suficiente para ser fitotóxico, ou seja, uma vez presente na célula, interfira nos processos vitais específicos da planta daninha. Como o amicarbazone é um herbicida inibidor da fotossíntese torna-se necessário que alcance os cloroplastos das células das folhas para atuar em seu sítio de ligação no fotossistema II. Como conseqüência da interrupção do transporte de elétrons no fotossistema II ocorre um incremento na fluorescência produzida, além da formação de radicais livres que levam a planta à morte. Ainda para o sucesso no controle químico de plantas daninhas na produção da cana-de-açúcar é importante a seletividade da cultura aos herbicidas. Há cultivares que apresentam respostas diferenciadas aos herbicidas, tendo como conseqüências freqüentes, problemas de fitotoxicidade, podendo ocasionar redução na produtividade do canavial para as cultivares mais sensíveis. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a absorção e intoxicação de plantas daninhas e diferentes cultivares de cana-de-açúcar submetidas ao amicarbazone. O trabalho foi desenvolvido em quatro experimentos, sendo que o primeiro foi a verificação do consumo de água através da pesagem diária para Digitaria horizonthalis, Panicum maximum Jacq., Ipomoea grandifolia (Dammer) O'Donell, Ipomoea hederifolia L. e Brachiaria decumbens Stapf. e para as cultivares de cana-de-açúcar PO8862, SP80 3280 e RB83 5486, caracterizadas como sensível, intermediária e tolerante ao amicarbazone respectivamente. No segundo experimento foi quantificada a concentração do amicarbazone, imazapic, tebuthiuron e hexazinone em seiva de xilema das três cultivares de cana-de-açúcar e da Ipomoea grandifolia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: To allow for the effective control of weeds, it is necessary that the herbicide can be absorbed, translocated and redistributed to the plant reaches its site of action in sufficient quantity to be phytotoxic, i.e. once present in the cell, interfere with vital processes specific to the weed. How amicarbazone is a photosynthesis inhibitor herbicide is needed to reach the chloroplasts of leaf cells to act in its binding site in photosystem II. As a consequence of the interruption of electron transport in photosystem II is an increase in fluorescence produced, besides the formation of free radicals that lead to plant death. Even for success in the chemical control of weeds in the production of sugarcane is important to selectivity of culture to herbicides. There are cultivars that exhibit differential responses to herbicides, and, as a consequence frequent problems of phytotoxicity, getting to lead to reduced productivity of sugarcane cultivars to the most sensitive. Thus, the objective was to evaluate the absorption and toxicity of weeds and cultivars of sugarcane subject to amicarbazone. The study was conducted in four experiments, and the first was to check the consumption of water through the daily weights for Digitaria horizonthalis,Panicum maximum, Ipomoea grandifolia, Ipomoea hederifolia and Brachiaria decumbens and for the varieties of sugarcane PO8862, SP80 3280 and RB83 5486, characterized as sensitive, tolerant and intermediate amicarbazone respectively. The second experiment measured the concentration of amicarbazone, imazapic tebuthiuron and hexazinone in xylem sap of the three varieties of cane sugar and Ipomoea grandifolia through Schollander pump and the chromatography and mass spectrometry (LC-MS) to extraction and quantification of compounds respectively. The third experiment was compared to the electron transport rate (ETR) with the concentration of amicarbazone absorbed... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Edivaldo Domingues Velini / Banca: Cleber Daniel de Goes Maciel / Banca: Caio Antonio Carbonari / Resumo: A seletividade de herbicidas à cana-de-açúcar não deve ser avaliada observando-se somente os sintomas visuais de fitointoxicação, pois há tanto a possibilidade dos produtos reduzirem a produtividade da cultura sem manifestar sintomas visuais e, assim como a ocorrência de injúrias acentuadas, mas que permitem à cultura manifestar plenamente seu potencial produtivo. O amicarbazone é um herbicida inibidor da fotossíntese, e atua mais especificamente sobre a taxa de transporte de elétrons no fotossistema II (FSII) sendo necessário que alcance os cloroplastos das células das folhas para atuar em seu sítio de ligação. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a ação do amicarbazone no FSII e a fitointoxicação de plantas daninhas e de três variedades de cana-de-açúcar submetidas a aplicação deste herbicida. O trabalho foi desenvolvido em dois experimentos, sendo que no primeiro estudo foram avaliados os efeitos do amicarbazone sobre a taxa de transporte de elétrons no fotossistema II em áreas comerciais de cana-de-açúcar (variedades de cana-deaçúcar PO8862, SP80-3280 e RB83-5486). No segundo experimento foram avaliados os efeitos sinergísticos ou antagonísticos do amicarbazone com outros herbicidas em Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens. Os herbicidas utilizados nos tratamentos foram diuron, hexazinone, sulfentrazone e imazapic de forma isolada e em mistura com o amicarbazone. As leituras do ETR foram realizadas com um fluorômetro portátil. Verificou-se através dos experimentos que o herbicida amicarbazone afetou mais o transporte de elétrons para a variedade de cana-de-açúcar SP80-3280, em relação às outras variedades sendo que este apresentou maior sensibilidade tanto em relação à época de avaliação do ETR, quanto às doses aplicadas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The selectivity of herbicids to sugarcane should not be assessed only by observing the visual symptoms of phytotoxicity, it is known that there are products that reduce crop productivity without any visual symptoms and others that cause severe injuries without any effect in the yield. As amicarbazone is PSII inhibitor, it is necessary to reach the binding site in the chloroplasts. Thus, the objective of this study was to evaluate the inhibition of the eletrons flow in PSII and the intoxication level of weeds and different sugarcane varieties treated with amicarbazone. In a first experiment, carried out under field conditions, it were evaluated the effects of amicarbazone on the growth and the eletron transport rate (ETR) of three sugarcane varieties PO8862, SP80-3280 and RB83-5486. ETR was assessed using a portable fluorometer. In a second experiment, carried out under greenhouse conditions, it was evaluated the efficacy of amicarbazone (applied alone or in mixtures with hexazinone, diuron, imazapic or sulfentrazone) to control I. grandifolia and B. decumbens. The effects of these herbicides on the ETR of both weeds were evaluated using a portable fluorometer. Significant negative effects of amicarbazone on sugarcane ETR and growth under field conditions were observed only for the sugarcane variety SP80- 3280. It must be pointed out that the plots of this variety (SP80-3280) were accidentally tillered 120 days after the herbicide application. Imazapic provide high control levels of both species (I. grandifolia and B. decumbens). I. grandifolia was more sensitive to amicarbazone than B. decunbens). The ETR values assessed... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: José Alfredo Covolan Ulson / Banca: Adriano de Souza Marques / Banca: Fernando de Souza Campos / Resumo: As espécies exóticas invasoras, também conhecidas como plantas daninhas, competem por recursos, como sol, água e nutrientes paralelamente a cultura plantada, impondo prejuízos econômicos ao agricultor. Para minimizar este problema, atualmente os agricultores fazem uso de herbicidas para a eliminação e/ou controle das plantas daninhas. O uso de herbicidas depara-se com problemas: i) algumas plantas daninhas são resistentes a aplicação de herbicidas e, ii) quando aplicados em demasia pode-se ter a contaminação da cultura plantada, do lençol freático e dos mananciais como rios e lagos. Nesse contexto, visando o desenvolvimento de ferramentas que permitam a minimização do emprego de herbicidas, novas abordagens que fazem uso de visão computacional e inteligência artificial aparecem como soluções promissoras, agregando novas ferramentas a agricultura de precisão. Dentre essas soluções destaca-se o aprendizado profundo (do inglês Deep Learning), que utiliza as redes neurais convolucionais para extrair características relevantes, principalmente em imagens, dessa maneira, permite por exemplo a identificação e a classificação de plantas daninhas, o que possibilita ao agricultor optar tanto pela eliminação mecânica da planta daninha quanto a aplicação localizada de herbicidas e em quantidades adequadas. A partir deste desafio que é a correta classificação de diferentes espécies de plantas daninhas, especialmente plantas resistentes aos herbicidas comerciais, o objetivo deste trabalho f... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Exotic invasive species, also known as weeds, compete for resources such as sun, water and nutrients in parallel with the planted crop, imposing economic losses to the farmer. To minimize this problem, farmers are currently using herbicides for the elimination and / or control of weeds.The use of herbicides has problems: i) some weeds are resistant to the application of herbicides and ii) when applied too much can contaminate the planted crop, groundwater and springs such as rivers and lakes. In this context, aiming at developing tools to minimize the use of herbicides, new approaches that make use of computer vision and artificial intelligence appear as promising solutions, adding new tools to precision agriculture. Among these solutions are the Deep Learning, which uses the convolutional neural networks to extract relevant features, mainly in images, thus, allows for example the identification and classification of weeds, which enables the farmer to opt for the mechanical elimination of the weeds as well as the localized application of herbicides and in adequate quantities. From this challenge, which is the correct classification of different weed species, especially plants resistant to commercial herbicides, the objective of this study was to apply and compare the performance of four architectures of convolutional neural networks for classification of weed five species contained in an image bank developed for this work. The training and classification of the species were c... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O capim annoni-2, Eragrostis plana Nees, é uma espécie vegetal africana conhecida por sua capacidade invasora e, por este motivo, classificada como planta daninha, sendo considerada a mais agressiva e de mais difícil controle nos campos sulinos. Esta espécie ativa mecanismos de inibição de crescimento e germinação de outras espécies vizinhas no fenômeno denominado alelopatia. O estudo fitoquímico de E. plana Nees, justifica-se por se tratar de uma espécie com suposta atividade alelopática, bem como, em função de suas características e do impacto biológico e econômico causado por ela. Com o objetivo de identificar e caracterizar moléculas bioativas e avaliar seus efeitos alelopáticos, foram realizados os experimentos. As folhas de E. plana Nees, foram coletadas no inverno e verão, para análise fitoquímica, e a obtenção do óleo essencial das amostras foi feita por hidrodestilação e, posteriormente, filtrados e refrigerados até a análise cromatográfica gasosa acoplada a espectrometria de massas. Para os metabólitos secundários não voláteis, o material botânico foi submetido a extração exaustiva a frio, com éter de petróleo e acetato de etila. Os extratos foram submetidos à técnica de Infravermelho. Na identificação alelopática foram utilizadas sementes da espécie Ipomoea grandifolia em dois bioensaios comumente realizados em estudos alelopáticos. Os testes, de germinação e alongamento de radícula e hipocótilo foram monitorados diariamente por 7 dias, em condições controladas e realizados em câmaras BOD (Demanda Bioquímica de Oxigênio). Para os dois testes foram empregados 5 doses com diferentes concentrações de cada extrato em volume de 5 mL em cada placa de Petri. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com 4 repetições, sendo água destilada e Tween 80 + solvente extratores como testemunhas. Os dados foram submetidos ao teste de homogeneidade de variâncias, pelo teste de Cochran C e à análise de normalidade pelo teste de Shapiro–Wilk, com posterior análise de variância, ANOVA e teste de Tukey a 5% de significância para as variáveis homogêneas. O efeito alelopático apresentado pelas folhas de E. plana Nees, pode estar relacionado com os teores de terpenos observados na análise do óleo essencial, uma vez que os mesmos, possuem propriedades alelopáticas, conforme relatos da literatura. Os extratos brutos expressaram o potencial alelopático da E. plana Nees, interferindo no desenvolvimento da espécie receptora. A utilização destes extratos de forma direta ou como fonte de moléculas químicas, pode colaborar no desenvolvimento de novos bio-herbicidas. / The grass - 2 lovegrass , Eragrostis plana Nees , is an African plant species known for its invasive capacity and , therefore , classified as a weed , and is considered the most aggressive and more difficult to control in the southern fields . This species active mechanisms of inhibition of germination and growth of neighboring species in the phenomenon called allelopathy . The phytochemical study of E. plana Nees , is justified because it is a species with alleged allelopathic activity and, depending on its characteristics and the biological and economic impact caused by it . In order to identify and characterize bioactive molecules and evaluate their allelopathic effects , the experiments were performed . The leaves of E. plana Nees were collected in winter and summer , for phytochemical analysis , and obtain the essential oil sample was taken by hydrodistillation and subsequently filtered and chilled to the gas chromatographic analysis coupled with mass spectrometry . For non- volatile secondary metabolites , the plant material was subjected to exhaustive cold extraction with petroleum ether and ethyl acetate . The extracts were subjected to IR technique . In allelopathic identification seeds of Ipomoea grandifolia species commonly performed in two bioassays in allelopathic studies were used . The tests , germination and radicle and hypocotyl elongation were monitored daily for 7 days under controlled and conducted in chambers BOD ( Biochemical Oxygen Demand ) conditions . For both tests 5 doses with different concentrations of each extract volume of 5 mL in each Petri dish were used. The experimental design was completely randomized with 4 replications, with distilled water and Tween 80 + solvent extractors as witnesses . The data were submitted to variance homogeneity test, the Cochran C and analysis of normality by the Shapiro - Wilk test, with subsequent analysis of variance , ANOVA and Tukey test at 5 % significance level for the homogeneous variables. The allelopathic effect exhibited by the leaves of E. Nees plane can be related to the levels observed in the analysis of terpenes of essential oil , since they possess allelopathic effects , as reported in the literature. The extracts expressed the allelopathic potential of E. plana Nees , interfering with the development of the receiving species . The use of these extracts directly or as a source of chemical molecules , can collaborate in developing new bio - herbicides.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-03T13:05:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5419324 bytes, checksum: ff9b97430289d82b50193e2249e5aa92 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T13:05:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5419324 bytes, checksum: ff9b97430289d82b50193e2249e5aa92 (MD5) Previous issue date: 2017-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Metabólitos secundários obtidos a partir de extratos botânicos podem ser úteis para a descoberta e desenvolvimento de novos produtos com aplicação tanto na medicina quanto na agricultura. Na agricultura, os extratos botânicos e os metabólitos secundários representam uma das principais alternativas ao uso de pesticidas sintéticos, podendo apresentar baixa toxidade e o menor impacto ambiental. Euphorbia heterophylla L. é considerada uma das principais plantas daninhas em importantes culturas como a soja e o milho. Sua alta competitividade em ecossistemas agrícolas pode ser devida, pelo menos em parte, à produção de compostos aleloquímicos. Por outro lado, essa espécie é utilizada na medicina popular em diferentes partes do mundo, por exemplo, como anti-inflamatória e antimicrobiana. Apesar dessas propriedades, o conhecimento sobre seus constituintes químicos é escasso. Assim, o presente trabalho teve por finalidade avaliar as atividades fitotóxica e antibacteriana de extratos das folhas e raízes de E. heterophylla e identificar os compostos químicos presentes nesses extratos. Os extratos das folhas foram obtidos por meio de extrações sucessivas, por maceração, utilizando os solventes hexano, acetato de etila e metanol. Os extratos das raízes foram obtidos por extração em Soxhlet usando hexano e metanol, sucessivamente. As atividades alelopática dos extratos foram avaliadas utilizando sementes de sorgo, pepino e alface. Os extratos foram submetidos a marcha fitoquímica para análise das principais classes de metabólitos presentes e os resultados mostraram a presença de triterpenos como metabólitos principais. Os extratos em metanol de folhas e raízes foram submetidos a procedimentos de extrações visando o isolamento de alcaloides, e as frações obtidas foram submetidas a análises por CG-EM após hidrólise e derivatização. Os extratos em hexano e em acetato de etila foram submetidos a fracionamentos cromatográficos para isolamento de seus constituintes químicos majoritários, que foram caracterizados por RMN de 1 H e 13 C. As análises por CG-EM mostraram a presença de diferentes ácidos graxos nos extratos em acetato de etila e metanol, sendo os principais os ácidos palmítico, linoleico, α-linolênico e esteárico. A partir do extrato ERH foram isolados os compostos β-sitosterol, hexanoato de germanicol, acetato de lupeol, acetato de taraxasterol, acetato de pseudo-taraxasterol e duas misturas, uma contendo β-sitosterol + estigmaterol e outra com acetato de α-amirina + acetato de β-amirina. Foi obtido do extrato EFH, uma mistura contendo os compostos acetato de lupeol, acetato de α- amirina e acetato de β-amirina. Foram isolados do extrato EFAC o acetato de lupeol e uma mistura de acetato de α-amirina + acetato de β-amirina. Os extratos hexânicos das folhas e raízes apresentaram pequena atividade fitotóxica sobre as plantas testadas e os extratos em acetato de etila e metanol apresentaram atividade moderada, particularmente contra sementes de sorgo e alface. A atividade antibacteriana dos extratos e seus derivados foram avaliados através dos testes por diluição e difusão com os micro-organismos: Staphylococcus aureus ATCC 29213, S. aureus ATCC 25923 e Escherichia coli ATCC 29214. Os extratos e compostos não apresentaram efeito sobre os micro-organismos testados e nas condições avaliada concentrações avaliadas. Embora os extratos tenham apresentado pequenas atividades fitotóxicas para serem explorados como herbicidas naturais, a capacidade de interferir na germinação e crescimento de outras espécies, embora discreta, pode ser um fator contribuinte para a elevada competitividade da espécie E. heterophylla em ambientes agrícolas. / Secondary metabolites from botanic extracts can be useful sources for the discovering and development of new products for application in both medicine and agriculture. In agriculture, botanic extracts and their metabolites represent one of the most promising alternative to synthetic herbicides, mainly because of their lower toxicity and environmental impact. Euphorbia heteriphylla L. is plant species considered as a major weed in important cultures, including soy and corn. Its high competitiveness in agricultural ecosystems may be related, at least in part, to the production of allelochemicals. Besides, this species is used in traditional medicine in different parts of the world, for example, as anti-inflamatory, and antimicrobial. Despite these properties, the knowledge about its chemical constitutes remains scarce. Thus, the aim of the present work was to investigate the phytotoxic and antibacterial properties of extracts and metabolites from leaves and roots of E. heterophylla. Leaf extracts were obtained by maceration using hexane, ethyl acetate, and methanol, successively. Root extracts were produced in a Soxhlet apparatus using hexane and methanol, successively. Allelophatic properties of extracts and metabolites were accessed using seeds of sorghum, cucumber, and lettuce. A phytochemical screening was used to a preliminary detection of the major classes of metabolites present in the extracts, and these test revealed the presence of riterpenes as major metabolites. Methanolic extracts from leaves and roots were subjected to hydrolysis and derivatization prior to GC-MS analysis. Hexane and ethyl acetate extracts were fractionated by column and preparative thin layer chromatography and the isolated metabolites were purified and identified by 1 H and 13 C NMR methods. The GC- MS analysis showed the presence of different long chain fatty acids in the methanol and ethyl acetate extracts, with palmitic, linoleic, α-linolênic, and esteáric acids being identified as the major constituents. Fractionation of the hexane extracts from roots lead to the isolation of the triterpenes identified as β-sitosterol, germanicol hexanoate, lupeol acetate, taraxasterol acetate, and pseuto taraxasterol acetate, a mixture constituted by β- sitosterol and stigmaterol, and a mixture of α- and β-amyrin acetates. Fractionation of the hexane extracts from leaves led to a mixture of lupeol, α-amyrin and β-amyrin acetates. Fractionation of ethyl acetate extracts from leaves led to the isolation of lupeol acetate and to a mixture of α-amyrin and β-amyrin acetates. Hexane extracts from leaves and roots showed only a discrete phytotoxic activity, while ethyl acetate and methanol extracts showed moderated phytotoxicity for sorgum and lettuce seeds. The antibacterial activities of extracts and metabolites were accessed on Staphylococcus aureus ATCC 29213, S. aureus ATCC 25923 e Escherichia coli ATCC 29214 using the dilution and diffusion tests. No antibacterial activity was observed for the assayed microorganisms at the concentrations tested. Despite presenting low phytotoxic activity to be used as natural herbicides, the ability of their chemical constituents to interfere on germination and growth of other plant species may contribute to the high competitiveness of E. heterophylla in agricultural environments.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-02T17:36:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 996172 bytes, checksum: 16263363542cbe7c5bf5c92a06eb6a7e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T17:36:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 996172 bytes, checksum: 16263363542cbe7c5bf5c92a06eb6a7e (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As plantas exercem influência sobre as populações microbianas associadas às raízes e, por meio da exsudação radicular, promovem mudanças na comunidade microbiana do solo. Quando duas plantas encontram-se em competição, a estrutura da comunidade microbiana rizosférica difere daquela observada nas monoculturas. Os diversos grupos de microrganismos presentes na rizosfera desempenham papéis importantes que podem influenciar positiva ou negativamente o desenvolvimento das plantas e as interações por elas estabelecidas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os grupos taxonômicos microbianos presentes no solo rizosférico de plantas em competição e em monocultivo e relacioná-los com as atividades de promoção de crescimento já relatadas. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação do Departamento de Microbiologia, da Universidade Federal de Viçosa. Duas espécies de culturas, Zea mays L. e Glycine max (L.) Merr., e três espécies de plantas daninhas, Ageratum conyzoides L., Ipomoea ramosissima (Poir.) Choisy, e Bidens pilosa L., foram avaliadas. O DNA de células presentes no solo rizosférico foi extraído e, em seguida, foi realizada a amplificação por PCR do gene rRNA 16S e da região ITS de fungos, seguida do sequenciamento conduzido na plataforma Illumina MiSeq. Para as amostras de solo rizosférico de Zea mays em monocultura e em competição com plantas daninhas foram obtidas 200.408 sequências de bactérias, 3.062 sequências de arqueias e 528.560 sequências de fungos. Já para as amostras de solo rizosférico de Glycine max, foram obtidos 210.376, 3.107 e 371.526 sequências de bactérias, arqueias e fungos, respectivamente. Em todos os tratamentos avaliados o maior número de Unidades Taxonômicas Operacionais (UTOs) foi registrado para bactérias, seguido de fungos e por último de arqueias. Muitas das UTOs encontradas são compartilhadas por todos os tratamentos. No entanto foi possível classificar taxonomicamente aquelas que são exclusivas em cada tratamento. Os resultados mostram que os filos de Bacteria mais abundantes foram Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia e Cloroflexi. Crenarchaeota foi o filo mais abundante de Archaea e Ascomycota o filo mais abundante de Fungi. O filo Glomeromycota, que compreende todos os fungos micorrízicos arbusculares, também foi observado. Esses fungos apresentam importantes papéis ecológicos, incluindo a promoção de crescimentos de plantas. Bactérias envolvidas na ciclagem do nitrogênio também foram identificadas, como as oxidantes de amônia pertencentes ao Filo Nitrospirae e as arquéias pertencentes ao grupo Thaumarchaeota (Filo Crenarchaeota), e as bactérias fixadoras de nitrogênio pertencentes às ordens Rhodobacterales e Rhizobiales, e à família Frankiaceae. A competição entre culturas e plantas daninhas altera os perfis da comunidade microbiana associada à rizosfera dessas plantas, ficando evidente a capacidade que as plantas possuem em influenciar a comunidade microbiana a ela associada, recrutando microrganismos específicos a depender da condição de competição. A comunidade microbiana rizosférica, por sua vez, pode interferir na modulação dessas interações, afetando a habilidade competitiva das plantas. / Plants have a strong influence on the microbial populations associated with their roots and, by radicular exudation, they promote changes in the soil microbial community. When two plants are in competition, the structure of the rhizospheric microbial community differs from that observed in monocultures. Several groups of microorganisms present in the rhizosphere play important roles that can positively or negatively influence the growth of plants and the interactions established by them. The objective of this work was to evaluate the microbial taxa present in the rhizosphere of plants in competition and in monoculture and relate them with growth-promoting activities already reported. The experiments were conducted in a greenhouse, at the Department of Microbiology, Universidade Federal de Viçosa. Two crop species Zea mays L. e Glycine max (L.) Merr., and three species of weed Ageratum conyzoides L., Ipomoea ramosissima (Poir.) Choisy, and Bidens pilosa L., were evaluated. The DNA from cells present in the rhizospheric soil was extracted, and PCR amplification of the bacterial 16S rRNA gene and fungal ITS region were carried out to perform sequencing through the Illumina MiSeq platform. For Zea mays rhizosphere soil in monoculture and in competition with weeds 200,408 sequences were obtained for bacteria, 3,062 for archaea and 528,560 for fungal. For Glycine max rizospheric soil, 210,376; 3,107 and 371,526 sequences were obtained for bacteria, archaea and fungi, respectively. In all treatments evaluated, most of the Operational Taxonomic Units (OTUs) where identified within bacteria, followed by fungi and archaea. Many OTUs are shared by all treatments, however it was possible to classify taxonomically those that are exclusive for each treatment. Our results show that the most abundant phyla of Bacteria were Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia, and Cloroflexi. Crenarchaeota was the most abundant phylum of Archaea and Ascomycota the most abundant phylum of Fungi. The Glomeromycota phylum, which comprises all mycorrhizal fungi, was also reported. These fungi have important ecological roles, including plant growth promotion. Bacteria involved in nitrogen cycling were also identified, such as the ammonia-oxidizer bacteria belonging to the Nitrospirae phylum and archaea belonging to Thaumarchaeota group (Crenarchaeota Phylum); and nitrogen-fixing bacteria belonging to Rhodobacterales and Rhizobiales orders and Frankiaceae family. The competition between crops and weeds caused changes in the microbial communities in the rhizosphere associated with these plants highlighting the ability of plants to influence the associated microbial community by recruiting specific microorganisms, depending on the competition conditions. The rhizospheric microbial community, in turn, can interfere in the modulation of this interaction, affecting the competitive ability of plants.

CAPES / O Capim Annoni-2 (Eragrostis plana Nees), considerado uma planta daninha invasora e de difícil erradicação, tem a capacidade de dominar o meio em que se encontra, sobrepondo-se a espécies nativas e agroeconômicas. Parte desta capacidade está relacionada a efeitos alelopáticos causados por aleloquímicos liberados por esta espécie. Assim, a identificação desses aleloquímicos pode ser uma boa alternativa para produção de bio-herbicidas. Neste estudo, determinou-se o potencial alelopático de extratos brutos de éter de petróleo, acetato de etila e metanol provenientes da raíz de E. plana Nees coletadas no verão na área experimental do curso de Agronomia da UTFPR - câmpus Pato Branco, como também um estudo fitoquímico para elucidação estrutural de possíveis aleloquímicos. O potencial alelopático foi avaliado a partir de bioensaios de germinação e crescimento de radícula e hipocótilo, utilizando-se duas espécies receptoras (Ipomoea grandifolia e Euphorbia hetetophylla) e três concentrações dos extratos brutos (200, 400 e 600 ppm). Como resultados observou-se que os extratos brutos de éter de petróleo e acetato de etila atuam principalmente na cinética do processo de germinação, retardando-o, enquanto que o extrato bruto de metanol atuou, sobretudo na diminuição da germinação, inibindo 75,4% em comparação com o branco (água destilada), causando até deformidades e mortes de plântulas, estes dados para a espécie receptora E. heterophylla, a mais afetada. Quanto ao bioensaio de crescimento de hipocótilo e radícula, o extrato bruto de metanol foi o menos eficaz, destacando-se o extrato bruto de éter de petróleo a 600 ppm contra a espécie receptora I. grandifolia, causando uma diminuição no crescimento da radícula e hipocótilo de 66,3% e 65,5%, respectivamente, e o extrato bruto de acetato de etila também a 600 ppm contra a espécie receptora E. heterophylla, causou uma diminuição de 63,6% e 72% do comprimento do hipocótilo e radícula, respectivamente, ambos em comparação com seus respectivos brancos (água destilada). Através do estudo fitoquímico foi proposta a estrutura de um diterpeno, por meio do fracionamento e purificação do extrato bruto de éter de petróleo, e um composto, cuja estrutura não foi ainda completamente elucidada, este a partir do extrato bruto de metanol. Os efeitos alelopáticos apresentados pelas raízes do Capim Annoni-2, foram bastante efetivos, podendo estes serem atribuídos as substâncias fitotóxicas isoladas nesse estudo. / The Grass Annoni-2 (Eragrostis plana Nees), considered a noxious invasive and difficult to eradicate plant has the capacity to dominate the environment they are in, superseding Agrieconomic and native species. Part of this ability is related to allelopathic effects caused by allelochemicals released by this species. Thus, the identification of these allelochemicals can be a good alternative for the production of bio-herbicides. In this study, we determined the allelopathic potential of crude extracts of petroleum ether, ethyl acetate and methanol from the root of E. plana Nees collected in the summer in the experimental area of the course of Agronomy UTFPR - Pato Branco campus, as well as a phytochemical study for structural elucidation of potential allelochemicals. The allelopathic potential was assessed from bioassays of germination and growth of radicle and hypocotyl, using two receptor species (Ipomoea grandifolia and Euphorbia hetetophylla) and three concentrations of crude extracts (200, 400 and 600 ppm). As a result it was found that crude extracts of petroleum ether and ethyl acetate act mainly on the kinetics of the germination process by slowing it, while the crude methanol extract worked, especially in reducing the germination inhibiting 75.4% in comparison with blank (distilled water), causing deformities, and even death of seedlings these data to the recipient E. heterophylla, most affected. Regarding the growth bioassay hypocotyl and radicle, crude methanol extract was the least effective, highlighting the crude extract of petroleum ether at 600 ppm against receiving I. grandifolia species, causing a decrease in the growth of radicle and hypocotyl 66.3% and 65.5%, respectively, and the crude ethyl acetate extract also receiving 600 ppm against E. heterophylla caused a decrease of 63.6% and 72% of the length of the hypocotyl and radicle respectively, both compared with their white (distilled water). Through phytochemical study was proposed structure of a diterpene, through the fractionation and purification of the crude extract of petroleum ether, and a compound whose structure has not been fully elucidated, this from crude methanol extract. The allelopathic effects shown by the roots of the grass Annoni-2, were quite effective, these can be attributed to the isolated phytotoxic substances in this study.

O presente trabalho teve por objetivo estudar a herança genética, determinar o melhor protocolo de extração de DNA para esta espécie, e identificar marcadores moleculares associados à resistência de leiteiro (Euphorbia heterophylla L.) aos herbicidas inibidores da ALS e da PROTOX. A herança genética da resistência foi determinada a partir de cruzamentos entre os biótipos de E. heterophylla suscetível (S) e resistente (R), retrocruzamentos e avanço de geração para F2. A dominância completa da resistência foi comprovada com curvas de dose resposta. Foram testados dez protocolos de extrações de DNA adaptados de métodos descritos na literatura. Os iniciadores específicos para os genes ALS e PROTOX foram desenhados a partir da sequência de DNA consenso destes genes, obtida pelo alinhamento das espécies Manihot esculenta e Ricinus communis. Adicionalmente, foi testada a transferibilidade de vinte marcadores SSRs (sequências simples repetidas) desenhados para o genoma de Manihot esculenta, pois dentre espécies de Euphorbiaceae com maior número de marcadores SSRs desenvolvidos, é a espécie filogeneticamente mais próxima de E. heterophylla. Em relação à herança genética, as frequências observadas nas gerações F1, F2, RCs e RCr não diferiram estatisticamente das frequências esperadas para característica controlada por dois genes dominantes para resistência múltipla e um gene dominante para resistência simples aos inibidores da ALS e PROTOX. Os níveis similares de resistência observados para o heterozigoto F1 e o biótipo homozigoto R, para doses de até 2000 g i.a. ha-1 de fomesafen e doses de até 800 g i.a. ha-1 de imazethapyr, confirmam a dominância completa da resistência aos inibidores da PROTOX e ALS, respectivamente. O protocolo 0,2%BME possibilitou a extração de 7,083 ng μL-1 de DNA, sendo estatisticamente (P=0,05) superior aos demais protocolos. Os compostos fenólicos contaminaram o DNA extraído pelos protocolos FENOL e 3%BME+TB, mas a adição de polivinilpirrolidona (PVP40) no tampão de extração do protocolo 3%BME+TA solucionou este problema. Os iniciadores desenhados para os genes ALS e PROTOX não amplificaram ou não apresentaram polimorfismo visível em gel de agarose entre os biótipos S e R de E. heterophylla. Dez marcadores SSR foram transferidos para E. heterophylla e destes, seis iniciadores apresentaram polimorfismo entre os biótipos S e R. / This study aimed to assess the genetic inheritance, determine the better DNA isolation protocol for this species and to identify molecular markers associated with the Wild Poinsettia (Euphorbia heterophylla L.) resistance ALS- and PROTOX- inhibiting herbicides and. The genetic inheritance of resistance was determined from crosses between E. heterophylla biotypes susceptible (S) and resistant (R), backcrosses and F2 generation. The complete dominance of resistance was confirmed with dose response curves. Ten adjusted methods for DNA isolation described in the literature were tested. The specific primers for ALS and PROTOX genes were designed from the consensus DNA sequence of these genes, obtained by aligning the gene sequences of the species Manihot esculenta and Ricinus communis L. Additionally, it was assessed the transferability of twenty SSR (simple sequence repeat) markers designed for Manihot esculenta, because among the species of Euphorbiaceae with more developed SSRs markers, because it is the closest relative phylogenetic species of E. heterophylla. Regarding genetic inheritance, the frequencies observed in the F1, F2, RCs and RCr did not differ significantly from the expected frequencies for a trait controlled by two dominant genes for multiple resistance and a single dominant gene for simple resistance to ALS- and PROTOX-inhibiting herbicides. The similar levels of resistance to dosage up to 2000 g i.a. ha-1 of fomesafen and dosage up to 800 g i.a. ha-1 of imazethapyr observed in F1 (heterozygous) and homozygous R biotype confirm the complete dominance of resistance to PROTOX- and ALS-inhibiting herbicides, respectively. The 0.2%BME protocol allowed the isolation of 7,083 ng μL-1 DNA, significantly (P=0.05) higher than other methods. Co-isolation of phenolic compounds was observed in FENOL and 3%BME+TB methods, but the addition of polyvinylpyrrolidone (PVP40) in the protocol extraction buffer 3%BME+TA solved this problem. The primers designed for ALS and PROTOX genes amplified but not showed no visible polymorphism in agarose gel between the S and R biotypes of E. heterophylla. Regarding the SSR transferability, ten markers were transferred to E. heterophylla, however, these six primers showed polymorphism among S and R biotypes.