O gênero Helicoverpa Hardwick, 1965 (Lepidoptera: Noctuidae: Heliothinae) compreende insetos pragas de distribuição cosmopolita. Historicamente no Brasil, H. zea (Boddie) é a principal praga do gênero, no entanto, em 2013 foi reportado pela primeira vez no território brasileiro H. armigera (Hübner). Estudos filogenéticos, morfológicos e ecológicos têm relacionado estas duas espécies como irmãs. A possibilidade de hibridação entre H. armigera e H. zea em condições naturais desperta interesse sobre os mecanismos genéticos, reprodutivos, de desenvolvimento e comportamentais de especiação dessas espécies. Além disso, H. armigera e H. zea são pragas severas para diversos cultivos, o que torna o entendimento destes processos crucial para o desenvolvimento de estratégias de controle. Dentro deste contexto, nosso objetivo foi confirmar a viabilidade e a adaptabilidade da prole híbrida entre as linhagens brasileiras de H. zea e H. armigera. Associado a isso, nós também testamos a tolerância da linhagem híbrida a deltametrina e plantas geneticamente modificadas (Bt). E por último, aplicamos marcadores moleculares em indivíduos oriundos do campo para identificar a ocorrência natural de possíveis indivíduos híbridos em diferentes cultivos e regiões do território brasileiro. Nossos resultados confirmam a possibilidade de surgimento de uma prole híbrida fértil entre as linhagens brasileiras de H. zea e H. armigera. Assim como os marcadores nucleares sugerem a presença de indivíduos híbridos em condições naturais no território brasileiro. Os mecanismos pré-copulatórios de especiação parecem ser menos efetivos na manutenção do isolamento reprodutivo, visto que os testes de escolha revelaram cruzamentos interespecíficos recíprocos entre as espécies. A linhagens híbridas tiveram um menor intervalo de tempo entre cada geração (T) ao serem comparadas com as linhagens parentais puras, porém a capacidade de fêmeas gerarem fêmeas e a capacidade de manter a população em crescimento (Ro, rm,) foram menores que as linhagens puras, indicando uma tendência à extinção das populações ao longo das gerações. As proles híbridas tiveram índice de sobrevivência a deltametrina equivalente ao da linhagem parental H. armigera, já os indivíduos híbridos da geração F2 (F1xF1) apresentaram menor sobrevivência em relação a H. armigera. Não houve sobrevivência das linhagens parentais e híbridas nos testes de sobrevivência ao algodão Bt. A baixa viabilidade de cruzamentos híbridos em laboratório e a baixa frequência no campo confirmaram isolamento reprodutivo entre H. zea e H. armigera, mesmo que parcial. / The genus Helicoverpa Hardwick, 1965 (Lepidoptera: Noctuidae: Heliothinae) includes insect pests of cosmopolitan distribution. Historically in Brazil, H. zea is the main pest of the genus (Boddie), however in 2013 H. armigera (Hübner was first reported in Brazil). Phylogenetic, morphological and ecological traits have suggested these two species are \"sibling species\". The possibility of hybridization between H. armigera and H. zea under natural conditions arouses interest in genetic, reproductive, developmental and behavioral mechanisms of speciation between these species. In addition, H. armigera and H. zea are severe pests in several crops, which makes the understanding of these processes critical to the development of control strategies. Within this context, our goal was to carry out interspecific bioassays of behavior and development to confirm the viability and fitness of hybrid offspring between Brazilian strains of H. zea and H. armigera. Furthermore, we tested the tolerance of the hybrid strains to deltamethrin and genetically modified cotton plant (Bt). Finally, we applied molecular markers in specimens from different regions and hosts to identify the possible occurrence of natural hybrid specimens in Brazil. Our results confirm the possibility of emergence of a fertile hybrid offspring between Brazilian strains of H. zea and H. armigera. In addition nuclear markers suggest the presence of individual hybrids in natural conditions in Brazil. Pre-copulatory speciation mechanisms are not effective in the maintenance of reproductive isolation, since the choice tests showed reciprocal interspecific crosses between species. The hybrid strains showed lower developmental time among generations (T) when compared with the parental strains. However, hybrid females have lower reproductive capacity and maintaining growing population (Ro, RM, λ), indicating an extinction trend of populations over generations. The hybrid individuals F1 showed equivalent survival to deltamethrin than H. armigera parental strain, however hybrid individuals F2 (F1xF1) showed lower survival to H. armigera. There were no survival of the parental and hybrid strains to Bt cotton. The low viability of interspecific crosses in the laboratory and the low frequency in the field confirmed reproductive isolation between H. zea and H. armigera Brazilian strains, even partial.

Fertilizantes minerais derivados de rochas fosfáticas podem ser uma fonte de contaminantes, como As, Cd, Cr, Pb e Hg. Além disso, resíduos de indústrias metalúrgicas e químicas podem ser adicionados à composição de fertilizantes para fornecer micronutrientes, atuando como uma fonte adicional de contaminantes. Desta forma, o controle de qualidade de fertilizantes e matérias-primas é importante para evitar danos ao meio ambiente e garantir uma produção segura de alimentos. Neste trabalho, procedimentos de digestão assistida por radiação micro-ondas de um fertilizante mineral formulado e uma mistura de micronutrientes foram desenvolvidos para a determinação simultânea de Al, As, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, P, Pb e Zn por ICP OES, avaliando doze misturas ácidas contendo HNO3, HCl, H3PO4, HF e H3BO3. A PCA foi aplicada para auxiliar a escolha de três procedimentos de digestão que exibiram os resultados com maior exatidão. O protocolo de extração sequencial do BCR foi aplicado para investigar a mobilidade e a bioacessibilidade dos elementos. As e Cd foram extraídos principalmente na primeira etapa, portanto estão fracamente ligados à matriz e, consequentemente, estão mais móveis e bioacessíveis. O Cr permaneceu quase que completamente na fração residual. O Pb apresentou maior mobilidade e bioacessibilidade na mistura de micronutrientes do que no fertilizante mineral formulado, possivelmente, devido a precipitação de Pb3(PO4)2, causado pela alta concentração de P no fertilizante. Os nutrientes (P, Ca, Mg, Cu, Mn e Zn) apresentaram boa bioacessibilidade, exceto Fe, que permaneceu quase totalmente na fração residual. Além disso, análises por DRX e MEV-EDS foram empregadas para caracterizar os resíduos sólidos das extrações, mostrando que os elementos podem ser cobertos por estruturas cristalinas (quartzo), que inibem a sua lixiviação e os tornam menos móveis e bioacessíveis. Um sistema de extração em fluxo foi proposto para avaliar a mobilidade e a bioacessibilidade de As, Cd, Cr e Pb em fertilizantes, que foi mais eficiente que os procedimentos em batelada, pois o sistema em fluxo simula a constante lixiviação que ocorre no solo, com a infiltração das águas de chuva ou irrigação das plantações. Além disso, essas análises foram realizadas no modo transiente do ICP OES, que permitiu avaliar a cinética de extração dos elementos. O procedimento foi empregado para misturas de fertilizante com solo, onde foram observados sinais que demoravam a retornar a linha base, demonstrando a interação dos elementos com a matriz do solo. Um estudo de especiação por XANES também foi realizado e possibilitou a identificação das espécies As(V), Fe2-xCrxO3 e PbCl2 no fertilizante e na mistura de micronutrientes. Ensaios realizados com brotos de milho foram realizados para avaliar a translocação de As, Cd, Cr e Pb. Além disso, a partir das análises de especiação de As por HPLC-ICP-MS, foi observado que exsudatos promoveram a redução do As(V) para As(III), sendo esta a espécie absorvida e translocada pela planta. / Mineral fertilizers derived from phosphate rocks can be a source of contaminants, such as As, Cd, Cr, Pb and Hg. In addition, metallurgical and chemical industry residues can be added to the fertilizer composition to provide micronutrients, acting as an additional source of contaminants. In this way, the quality control of fertilizers and raw materials is important to avoid damages to the environment and ensure a safe food production. In this work, microwave-assisted digestion procedures of a formulated mineral fertilizer and a mixture of micronutrients were developed for simultaneous determination of Al, As, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, P, Pb and Zn by ICP OES, evaluating twelve acidic mixtures containing HNO3, HCl, H3PO4, HF and H3BO3. PCA was applied to assist in the choice of three digestion procedures that exhibited the more accurate results more. The BCR sequential extraction protocol was applied to investigate the elements mobility and bioaccessibility. As and Cd were extracted mainly in the first step, thus they are weakly bound to the matrix and, consequently, are more mobile and bioaccessible. The Cr remained almost completely in the residual fraction. Pb presented higher mobility and bioaccessibility in the mixture of micronutrients than in the formulated mineral fertilizer, possibly due to the precipitation of Pb3(PO4)2 caused by the high concentration of P in the fertilizer. The nutrients (P, Ca, Mg, Cu, Mn and Zn) presented good bioaccessibility, except Fe, which remained almost totally in the residual fraction. In addition, XRD and SEM-EDS analyzes were employed to characterize the solid residue from extractions, showing that the elements can be covered by crystalline structures (quartz), which inhibit their leaching and make them less mobile and bioaccessible. A flow extraction system was proposed to evaluate the mobility and bioaccessibility of As, Cd, Cr and Pb in fertilizers, which was more efficient than batch procedures, because the flow system simulates the constant leaching occurring in soil, with infiltration of rainwater or irrigation of plantations. In addition, these analyses were performed in the transient mode of ICP OES, which allowed evaluating the kinetics of elements extraction. The procedure was applied to mixtures of fertilizer with soil, where a slow return to baseline of signal was observed, demonstrating the interaction of the elements with the soil matrix. XANES speciation study was also carried and allowed the identification of the species As(V), Fe2-xCrxO3 and PbCl2 in the fertilizer and mixture of micronutrients samples. Bioassays performed with maize sprouts were carried out to evaluate the translocation of As, Cd, Cr and Pb. In addition, from As speciation analysis by HPLC-ICP-MS, it was observed that exudates promoted the reduction of As (V) to As (III), being this the species absorbed and translocated by the plant.

Fertilizantes minerais derivados de rochas fosfáticas podem ser uma fonte de contaminantes, como As, Cd, Cr, Pb e Hg. Além disso, resíduos de indústrias metalúrgicas e químicas podem ser adicionados à composição de fertilizantes para fornecer micronutrientes, atuando como uma fonte adicional de contaminantes. Desta forma, o controle de qualidade de fertilizantes e matérias-primas é importante para evitar danos ao meio ambiente e garantir uma produção segura de alimentos. Neste trabalho, procedimentos de digestão assistida por radiação micro-ondas de um fertilizante mineral formulado e uma mistura de micronutrientes foram desenvolvidos para a determinação simultânea de Al, As, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, P, Pb e Zn por ICP OES, avaliando doze misturas ácidas contendo HNO3, HCl, H3PO4, HF e H3BO3. A PCA foi aplicada para auxiliar a escolha de três procedimentos de digestão que exibiram os resultados com maior exatidão. O protocolo de extração sequencial do BCR foi aplicado para investigar a mobilidade e a bioacessibilidade dos elementos. As e Cd foram extraídos principalmente na primeira etapa, portanto estão fracamente ligados à matriz e, consequentemente, estão mais móveis e bioacessíveis. O Cr permaneceu quase que completamente na fração residual. O Pb apresentou maior mobilidade e bioacessibilidade na mistura de micronutrientes do que no fertilizante mineral formulado, possivelmente, devido a precipitação de Pb3(PO4)2, causado pela alta concentração de P no fertilizante. Os nutrientes (P, Ca, Mg, Cu, Mn e Zn) apresentaram boa bioacessibilidade, exceto Fe, que permaneceu quase totalmente na fração residual. Além disso, análises por DRX e MEV-EDS foram empregadas para caracterizar os resíduos sólidos das extrações, mostrando que os elementos podem ser cobertos por estruturas cristalinas (quartzo), que inibem a sua lixiviação e os tornam menos móveis e bioacessíveis. Um sistema de extração em fluxo foi proposto para avaliar a mobilidade e a bioacessibilidade de As, Cd, Cr e Pb em fertilizantes, que foi mais eficiente que os procedimentos em batelada, pois o sistema em fluxo simula a constante lixiviação que ocorre no solo, com a infiltração das águas de chuva ou irrigação das plantações. Além disso, essas análises foram realizadas no modo transiente do ICP OES, que permitiu avaliar a cinética de extração dos elementos. O procedimento foi empregado para misturas de fertilizante com solo, onde foram observados sinais que demoravam a retornar a linha base, demonstrando a interação dos elementos com a matriz do solo. Um estudo de especiação por XANES também foi realizado e possibilitou a identificação das espécies As(V), Fe2-xCrxO3 e PbCl2 no fertilizante e na mistura de micronutrientes. Ensaios realizados com brotos de milho foram realizados para avaliar a translocação de As, Cd, Cr e Pb. Além disso, a partir das análises de especiação de As por HPLC-ICP-MS, foi observado que exsudatos promoveram a redução do As(V) para As(III), sendo esta a espécie absorvida e translocada pela planta. / Mineral fertilizers derived from phosphate rocks can be a source of contaminants, such as As, Cd, Cr, Pb and Hg. In addition, metallurgical and chemical industry residues can be added to the fertilizer composition to provide micronutrients, acting as an additional source of contaminants. In this way, the quality control of fertilizers and raw materials is important to avoid damages to the environment and ensure a safe food production. In this work, microwave-assisted digestion procedures of a formulated mineral fertilizer and a mixture of micronutrients were developed for simultaneous determination of Al, As, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, P, Pb and Zn by ICP OES, evaluating twelve acidic mixtures containing HNO3, HCl, H3PO4, HF and H3BO3. PCA was applied to assist in the choice of three digestion procedures that exhibited the more accurate results more. The BCR sequential extraction protocol was applied to investigate the elements mobility and bioaccessibility. As and Cd were extracted mainly in the first step, thus they are weakly bound to the matrix and, consequently, are more mobile and bioaccessible. The Cr remained almost completely in the residual fraction. Pb presented higher mobility and bioaccessibility in the mixture of micronutrients than in the formulated mineral fertilizer, possibly due to the precipitation of Pb3(PO4)2 caused by the high concentration of P in the fertilizer. The nutrients (P, Ca, Mg, Cu, Mn and Zn) presented good bioaccessibility, except Fe, which remained almost totally in the residual fraction. In addition, XRD and SEM-EDS analyzes were employed to characterize the solid residue from extractions, showing that the elements can be covered by crystalline structures (quartz), which inhibit their leaching and make them less mobile and bioaccessible. A flow extraction system was proposed to evaluate the mobility and bioaccessibility of As, Cd, Cr and Pb in fertilizers, which was more efficient than batch procedures, because the flow system simulates the constant leaching occurring in soil, with infiltration of rainwater or irrigation of plantations. In addition, these analyses were performed in the transient mode of ICP OES, which allowed evaluating the kinetics of elements extraction. The procedure was applied to mixtures of fertilizer with soil, where a slow return to baseline of signal was observed, demonstrating the interaction of the elements with the soil matrix. XANES speciation study was also carried and allowed the identification of the species As(V), Fe2-xCrxO3 and PbCl2 in the fertilizer and mixture of micronutrients samples. Bioassays performed with maize sprouts were carried out to evaluate the translocation of As, Cd, Cr and Pb. In addition, from As speciation analysis by HPLC-ICP-MS, it was observed that exudates promoted the reduction of As (V) to As (III), being this the species absorbed and translocated by the plant.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcela Baer Pucci.pdf: 1947226 bytes, checksum: bb71dc612180cdf491fe895c81bbc88c (MD5) Previous issue date: 2013-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Characidium genus is the biggest and most diversified within the Characidiinae subfamily. Broadly distributed throughout Neotropical region, Characidium possesses 53 available species. These fishes mostly showed a karyotypic diploid number equal 50 chromosomes, with a karyotypic formula usually 32m+18sm. The genus is extremely interesting for genetic studies, due to the existence of several variations as the supernumerary or B chromosomes in some populations, the occurrence of natural triploidy, different positions and number of rDNA, sex chromosomes size and morphology variation, when they are present. In this work, the C. zebra, C. cf. zebra,C. aff. zebra, C. pterostictum, Characidium sp., C. heirmostigmata e C.gomesi species were karyotypically characterized. In addition, the C. gomesi W sex chromosome probe was obtained, through chromosome microdissection and afterward chromosome painting in other species. Simultaneously, 18S and 5S rDNA sites were located. The conventional species analysis proved the existence of the standard diploid number for the genus, 2n=50 chromosomes. Through C banding technique, it was verified the absence of the sex chromosome system ZZ/ZW, due to the lack of heterochromatic W chromosome, in the C. zebra, C. cf. zebra and C. aff. zebra populations. In C.pterostictum the sex chromosome system is in the beginning of the heterochromatinization process and in the Characidium sp., C. heirmostigmata and C.gomesi, the system is found totaly differentiated, showing the W chromosome completely heterochromatic. The comparative chromosome painting with the C.gomesi W- specific probe in the other species detected the sex chromosomes of C.pterostictum, Characidium sp., C. heirmostigmata and C. gomesi. With the W-specific probe the repetitive regions blocks were located in some chromosomes of all the analyzed species, showing a probable common origin of these repetitive regions and sex chromosome. The rDNA sites showed species-specific distribution, varying in amount and location. It has already been determined that the 45S rDNA was involved in the differentiation of the Characidium sex chromosome pair. The chromosomal evidences showed that the nucleolar organizing regions (NOR) carrier pair translocated with another autosome to form the proto sex chromosome pair of the genus. Afterward occurred an intense W chromosome heterochromatinization. In some species the NOR suffered a new transposition to another autosome pair, shared condition in species with extensive W chromosome heterochromatinization. Moreover, some species evidenced an increasing in the number of the 45S and 5S rDNA. Thus, the modifications associated to the differentiation of the sex chromosomes and number and position of the rDNA have been the main agents of the chromosomal evolution in Characidium. In this work, it was also possible verify that the biogreographic isolation, mainly in the rivers headwater and population differentiation are closely associated with the speciation in the group, afterward with sex chromosome system diversification and probable reproductive/chromosomal barrier arising among population/species. / O gênero Characidium é o maior e mais diversificado dentro da subfamília Characidiinae. Amplamente distribuído por toda a região Neotropical, Characidium possui 53 espécies válidas. Estes peixes apresentam em sua maioria um número cariotípico diploide igual a 50 cromossomos, com uma fórmula cariotípica geralmente 32m+18sm. O gênero é de extremo interesse para estudos genéticos, devido à existência de inúmeras variações, a exemplo dos cromossomos supranumerários ou B em algumas populações, ocorrência de triploidia natural, diferentes posições e número dos sítios de rDNA e variação em tamanho e morfologia nos cromossomos sexuais, quando presentes. Neste trabalho, as populações/espécies Characidium zebra,Characidium cf. zebra, Characidium aff. zebra, Characidium pterostictum,Characidium sp., Characidium heirmostigmata e Characidim gomesi foram caracterizadas cariotipicamente. Em adição, foi obtida a sonda do cromossomo sexual W de C. gomesi, por microdissecção cromossômica e posterior pintura cromossômica nas outras espécies. Simultaneamente, foram localizados os sítios de rDNA 18S e 5S. A análise convencional das espécies comprovou a existência do número diploide padrão 50 cromossomos para o gênero. Por meio da técnica de bandamento C,verificou-se a ausência de sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW, devido à falta do cromossomo W heterocromático, nas populações de C. zebra, C. cf. zebra e C. aff.zebra. Em C. pterostictum o sistema de cromossomos sexuais está em início de heterocromatinização e em Characidium sp., C. heirmostigmata e C. gomesi o sistema encontra-se altamente diferenciado, apresentando o cromossomo W completamente heterocromático. A pintura cromossômica comparativa com a sonda W-específica de C. gomesi nas demais espécies detectou os cromossomos sexuais de C. pterostictum, Characidium sp., C. heirmostigmata e C. gomesi. Com a sonda W-específica foram localizados blocos de regiões repetitivas em alguns cromossomos de todas as espécies analisadas, demonstrando uma provável origem comum destas regiões repetitivas e dos cromossomos sexuais. Os sítios de rDNA apresentaram distribuição espécieespecífica,variando em quantidade e localização. Já foi determinado que o rDNA 45S esteve envolvido na diferenciação do par sexual de Characidium. As evidências cromossômicas mostraram que o par portador da RON translocou com outro autossomo para formar o par de proto cromossomo sexual do gênero. Posteriormente ocorreu uma intensa heterocromatinização do cromossomo W. Em algumas espécies a RON sofreu nova transposição para outro par autossomo, situação compartilhada em espécies onde o cromossomo W sofreu intensa heterocromatinização. Ainda, algumas espécies evidenciaram um aumento no número de sítios de rDNA 45S e 5S. Deste modo, as modificações associadas à diferenciação dos cromossomos sexuais, número e posição dos sítios de rDNA têm sido os principais agentes da evolução cromossômica em Characidium. Neste trabalho foi possível verificar ainda que o isolamento biogeográfico, principalmente em cabeceiras de rios e a diferenciação populacional estão intimamente associados à especiação no grupo, com posterior diversificação do sistema de cromossomos sexuais e provável surgimento de barreiras reprodutivas/cromossômicas entre as populações/espécies.

Orientador: Cassiana Seimi Nomura / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2014

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-25Bitstream added on 2014-06-13T19:40:30Z : No. of bitstreams: 1 bezerra_cms_dr_rcla_parcial.pdf: 846115 bytes, checksum: a30c17817ace3b78bff6a622be5b4f54 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-05-04T12:07:27Z: bezerra_cms_dr_rcla_parcial.pdf,Bitstream added on 2015-05-04T12:07:58Z : No. of bitstreams: 1 000713584.pdf: 2314790 bytes, checksum: 9493b5f3f9c8acde069e88273d58babc (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As formigas da tribo Attini apresentam um mutualismo com fungos basidiomicetos. Entre as attíneas, uma das mais derivadas é a formiga cortadeira Atta laevigata, que se apresenta com ampla distribuição na América do Sul e dividida em duas linhagens mitocondriais. Esta cortadeira já foi classificada em até três subespécies ou mesmo em duas espécies distintas, mas atualmente é considerada uma única espécie com grande variação morfológica. No presente trabalho, foram analisados indivíduos de 84 ninhos de A. laevigata em duas áreas na região Sudeste do Brasil. Nessas áreas foram encontrados indivíduos em ambas as linhagens mitocondriais, denominadas de linhagem I e II. Os machos da linhagem I se apresentaram distintos dos machos da linhagem II, com relação ao peso, dimensões do abdômen e estruturas da genitália. A congruência entre os marcadores morfológicos e mitocondriais sugere que as duas linhagens simpátricas de A. laevigata estão reprodutivamente isoladas, caracterizando um processo de especiação em andamento. Ninhos de ambas as linhagens de A. laevigata contiveram o mesmo fungo mutualista, Leucoagaricus gongylophorus, em três grupos gênicos distintos. Portanto, o processo de especiação em A. laevigata não foi causado por uma especialização no cultivo de um determinado grupo de fungo. Indivíduos simpátricos de linhagens distintas puderam realizar o voo nupcial simultaneamente. No entanto, análises de quatro lócus mitocondriais e seis lócus microssatélites mostraram que cada fêmea em uma das linhagens é fecundada exclusivamente (ou ao menos predominantemente) por machos da mesma linhagem. Portanto, há uma barreira pré-zigótica levando ao isolamento reprodutivo entre indivíduos simpátricos de linhagens distintas. Esta barreira foi provavelmente causada pelas diferenças corpóreas... / Ants of Attini tribe have a mutualism with basidiomycete fungi. Among Attini ants, one of the most derived species is the leafcutter ant Atta laevigata, which has a wide distribution in South America and split into two mitochondrial lineages. This leafcutter has been classified into three subspecies or even up into two distinct species, but nowadays is considered a single species with great morphological variation. In this study, we analyzed 84 individuals from nests of A. laevigata located in two areas of southeastern region of Brazil. Individuals from both mitochondrial lineages, called lineage I and II, were found in those areas. Males of lineage I were different from males of lineage II, concerning weight, dimensions of the abdomen, and genitalia structures. The congruence between morphological and mitochondrial markers suggests that the two sympatric lineages of A. laevigata are reproductively isolated, characterizing a speciation process in progress. Nests of both A. laevigata lineages contained the same mutualistic fungus, Leucoagaricus gongylophorus, in three distinct genetic groups. Therefore, A. laevigata speciation process was not caused by a specialization in the cultivation of a particular group of fungi. Sympatric individuals of distinct lineages could perform the nuptial flight simultaneously. However, analysis of four mitochondrial and six microsatellite locus showed that each female from a lineage is fertilized exclusively (or at least predominantly) by one to six males from the same lineage. Thus, there is a pre zygotic barrier leading to reproductive isolation between sympatric individuals of distinct lineages. This barrier was probably caused by physical differences of males (including the genitalia) that makes it... (Complete abstract click electronic access below)

O objetivo desse trabalho foi demonstrar a viabilidade do acoplamento entre as técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência com a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (HPLC - ICP OES) em um equipamento da Thermo Fisher Scientific, visando análise de especiação elementar de espécies com maiores concentrações na amostra. A identificação de espécies moleculares associadas aos elementos Cu, Fe, Mg, e Zn em amostras de castanha de caju foi adotada como modelo para comprovar tal acoplamento. Para que o ICP OES pudesse adquirir sinais de emissão ao longo de um tempo determinado, ou seja, para que o equipamento pudesse coletar um sinal transiente, fundamental para o acoplamento HPLC - ICP OES, foi necessário executar algumas modificações. Para isso, foram feitas alterações na placa eletrônica principal do equipamento, e trocada sua caixa controladora de gases. Os parâmetros instrumentais do ICP OES foram otimizados em uma série de ensaios com o intuito de estabelecer e avaliar desempenho do instrumento e a robustez do método empregado nas análises de castanha de caju. Determinações das concentrações totais de Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, e Zn foram feitas em amostras de castanha de caju e nos materiais de referência NIST 1515 e NIST 1547, apresentando uma exatidão do método aceitável, levando-se em consideração o preparo de amostra e a medida no ICP OES. As determinações totais elementares nas amostras de castanha de caju indicaram que os teores de Ca foram de (0,04 ± 0,01) % ; Cu (26,3 ± 5,0) mg kg-1; Fe (47,9 ± 8,8) mg kg-1; Mg (0,31 ± 0,04) %; Mn (25,6 ± 3,9) mg kg-1; Ni (24,8 ± 1,9) mg kg-1; Zn (66,3 ± 2,4) mg kg-1. Para identificação de espécies moleculares associadas aos elementos Cu, Fe, Mg, e Zn, foi feita nas amostras de castanha de caju uma extração de metais e proteínas utilizando-se de uma solução extrato de NaOH 1 mol L-1. O extrato ainda foi submetido à uma etapa de clean-up, com precipitação das proteínas com acetona e ressupenção das mesmas com tampão Tris-HCl, pH 7,4. As proteínas e metais ressupensos em tampão foram analisados no sistema HPLC ICP OES, em que a separação cromatográfica ocorreu através de uma coluna de exclusão por tamanho (SEC), a detecção molecular através do detector UV-Vis do HPLC, e a detecção elementar através do ICP OES. As espécies moleculares identificadas estão no intervalo de massa molecular compreendido entre 2 e 177 kDa, sendo que Cu, Fe e Zn apresentam associação com essas espécies moleculares. Foram monitorados ainda, no ICP OES, os sinais de intensidade de emissão de P e S. Esses elementos também apresentaram associação com espécies moleculares com peso molecular entre 2 e 177 kDa, sugerindo que essas espécies se tratam de metaloproteínas. / The aim of this study was to demonstrate the capability of coupling between liquid chromatography techniques of high efficiency with the optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (HPLC - ICP OES) in an equipment of Thermo Fisher Scientific, aiming elemental speciation analysis of species with higher concentrations in the sample. The identification of molecular species associated with elements Cu, Fe, Mg and Zn in cashew nuts samples was adopted as a model to prove such coupling. For ICP OES could get emission signal through a certain time, so that the equipment could collect a transient signal, critical to the HPLC coupling - ICP OES, it was necessary to perform some modifications in the instrument. For this, changes were made to the main electronic board of the equipment and also changed their gas controller box. The instrumental parameters of the ICP OES were optimized in a series of tests in order to establish and evaluate performance of the instrument and the robustness of the method employed in cashew nut analysis. Determination of the total concentration of Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni and Zn were made in cashew sample and reference materials NIST 1515 and NIST in 1547, with an accuracy acceptable method, taking into account the sample preparation and measurement by ICP OES. The elemental total determinations in cashew nut samples indicated that Ca were (0.04 ± 0.01)%; Cu (26.3 ± 5.0) mg kg-1; Fe (47.9 ± 8.8) mg kg-1; Mg (0.31 ± 0.04)%; Mn (25.6 ± 3.9) mg kg-1; Ni (24.8 ± 1.9) mg kg-1; Zn (66.3 ± 2.4) mg kg-1. For the identification of molecular species associated with the elements Cu, Fe, Mg, and Zn was performed on samples of cashew nuts an extract of metals and proteins using an extract solution of NaOH 1 mol L-1. The extract was further subjected to one-step of clean-up with protein precipitation with acetone following by a resuspension with Tris-HCl buffer, pH 7.4. Proteins and metals resuspended in buffer, were analyzed in the HPLC - ICP OES system, wherein the chromatographic separation took place by a size exclusion column (SEC), the molecular detection by UV-Vis detector of HPLC, and elemental detection by ICP OES. The molecular species were identified in the molecular weight range between 2 and 177 kDa, and Cu, Fe and Zn are associated with these molecular species. Were also monitored in the ICP OES, P and S emission intensity signals. These elements also associated with molecular species having a molecular weight between 2 and 177 kDa, suggesting that this species are metalloproteins.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissWOM.pdf: 867642 bytes, checksum: a5425baf394bc1447e17847d5fd1c4ab (MD5) Previous issue date: 2006-03-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / The legislation is evolving towards the establishment of restrictions to the concentration of Cr(VI), the most toxic redox form of chromium, in solid materials. This aspect has stimulated the development of sample preparation procedures for redox speciation analysis of chromium in solid samples. In the work here described it was studied procedures for Cr(VI) extraction in solid samples using alkaline solutions. Molecular absorption spectrophotometry based on 1,5 - diphenylcarbazide as chromogenic reagent was used for the determination of Cr(VI). The quantification of Cr(III) was carried out by the subtraction of the total chromium concentration and the concentration of Cr(VI). The samples employed were: soils, cements, cementrelated materials, nutritional complements and metallic components. The extractor solution composed by 0.10 mol L-1 Na2CO3 presented good performance for solid samples. Tests of stability of Cr(VI) indicated that reduction of Cr(VI) to Cr(III) did not occur in the adopted extraction conditions, even in the presence of significant amounts of Cr(III). The diphenylcarbazide method presents good sensitivity for the determination of Cr(VI) in extracts, however the presence of organic matter in the soil samples caused interferences. The total chromium concentrations were determined using either FAAS or ICP OES after complete decomposition of the samples. Sample preparation procedure for total chromium determination was implemented according to the type of sample. Cement samples and cement-related materials were decomposed by fusion. On the other hand, all the other samples were microwave-assisted digested using high pressure vessels. The main limitation of the studied procedures is the evaluation of accuracy because of the lack of standard reference materials. / A legislação está se desenvolvendo no sentido de estabelecer restrições à concentração de Cr(VI), espécie redox mais tóxica do elemento cromo, em materiais sólidos. Esse aspecto tem estimulado estudos referentes à etapa de preparo de amostra para análise de especiação redox de cromo em amostras sólidas. Neste trabalho avaliou-se procedimento de extração de Cr(VI) em materiais sólidos utilizando soluções alcalinas. A espectrofotometria de absorção molecular utilizando 1,5 - difenilcarbazida como reagente cromogênico foi empregada para a determinação de Cr(VI) nos extratos. A quantificação de Cr(III) foi realizada pela subtração do teor de cromo total e o teor de Cr(VI). As amostras utilizadas no trabalho foram: solos, cimentos, derivados de cimento, multimisturas e peças metálicas. O extrator 0,10 mol L-1 Na2CO3 apresentou boa aplicabilidade para amostras sólidas. Testes de estabilidade de íons Cr(VI) indicaram que reduções de Cr(VI) a Cr(III) não ocorreram nas condições de extração empregadas, mesmo na presença de concentrações significativas de íons Cr(III). O método da difenilcarbazida é sensível e adequado para a determinação de Cr(VI) nos extratos, contudo a presença de matéria orgânica nas amostras de solo causou interferências. As análises de cromo total foram feitas empregando as técnicas de FAAS e ICP OES após completa decomposição das amostras. O método de preparo de amostra utilizado para a determinação de cromo total variou de acordo com o tipo de amostra, sendo que para amostras de cimento e derivados aplicou-se fusão e para as demais amostras adotou-se procedimento de digestão em forno de microondas com cavidade e frascos fechados. A maior limitação dos procedimentos estudados foi a comprovação da exatidão devido à praticamente inexistência de materiais de referência certificados.

Orientador: André Henrique Rosa / Banca: Paulo Sérgio Tonello / Banca: Marcia Cristina Bisinoti / Banca: Maria Olimpia de Oliveira Resende / Banca: Wander Gustavo Botero / Resumo: Os estudos de especiação em águas naturais são a chave para a compreensão do comportamento e destino dos íons metálicos no ambiente, uma vez que estes elementos podem ser encontrados em diversas formas químicas (livres ou complexados). A mobilidade, biodisponibilidade e transporte desses íons podem ser influenciados pela presença da matéria orgânica natural (MON) e as substâncias húmicas aquáticas (SHA), principais ligantes presente no ambiente aquático. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver métodos eletroanalíticos utilizando a cronopotenciometria de redissolução anódica (SCP) e a técnica de redissolução nernstiana na ausência de gradientes (AGNES) capazes de determinar a concentração de cádmio total (CdT) e livre (CdL), respectivamente, diretamente em amostras de águas dos rios Itapanhaú (RI) e Sorocabinha (RS) localizados no estado de São Paulo, que possibilitem uma futura aplicação on-site. E avaliar a influência da MON e SHA extraídas desses rios nas interações com o Cd(II) e/ou Pb(II). Para investigar o efeito da sazonalidade foram coletadas amostras de água no março e novembro de 2014, as quais foram caracterizadas através de parâmetros de qualidade da água, carbono orgânico dissolvido (COD), espectroscopia UV/Vis e concentrações de metal total, dissolvido e "livre" (ultrafiltrado em 1kDa com fluxo tangencial - UFT). As SHA e suas frações (ácido húmico (AH) e fúlvico (AF) foram caracterizadas por meio da análise elementar, RMN 13C e fracionadas atra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The study of speciation in natural waters are crucial to understand the behaviour and fate of metal ions in the environment, since these elements can be found in different chemical forms (complexed or free). The mobility, bioavailability and transport of these ions can be influenced by natural organic matter (NOM) and aquatic humic substances (AHS), which are the main ligands in aquatic environments. The objective of this thesis was to develop electroanalytical methods using the techniques stripping chronopotenciometry (SCP) and absence of gradients and nernstian stripping (AGNES), which are able to determine the concentration of total (TCd) and free (FCd) cadmium directly in water samples from the rivers Itapanhaú (RI) and Sorocabinha (RS), located in the state of São Paulo. It would make possible a future on-site measurement applications. This study also aimed to evaluate the influence of NOM and AHS extracted from these rivers in the interactions with Cd(II) and Pb(II). Water samples were taken in march and november/2014 in order to investigate the effect of seasonality. These samples were characterised using water quality parameters, dissolved organic carbon (DOC), UV/VIS spectroscopy and concentrations of total, dissolved and free metal (ultrafiltered through 1 kDa membrane with tangential flow- TUF). AHS and their fractions (humic, HA, and fluvic acid, FA) were characterised by elemental analysis, NMR 13C. They were fractionated through TUF through membranes 100, 30, 10, 3 and 1 kDa. The methods developed of SCP (TCd determination) and AGNES (CdL determination) applied in the in natura and ultrafiltered (1 kDa) samples were validated using graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). The results showed that the main differences between the waters from RI and RS are related probably to the influence of seawater and seasonality. The structural composition of AHS and FA presented hig... / Doutor

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-19T18:17:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6449864 bytes, checksum: 22a00645f3a2e169525a856e65c410f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T18:17:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6449864 bytes, checksum: 22a00645f3a2e169525a856e65c410f5 (MD5) Previous issue date: 2000-09-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A despeito dos muitos métodos de extração seqüencial de metais pesados descritos na literatura, nenhum deles contempla as particularidades dos solos altamente intemperizados, largamente distribuídos nas regiões de climas tropical e subtropical. Esses solos, principalmente latossolos e argissolos, possuem mineralogia dominada por argilas silicatadas 1:1 e por óxidos de ferro e alumínio. Visando desenvolver uma metodologia de extração seqüencial de metais pesados em solos altamente intemperizados, foram obtidos componentes- modelo representativos das variabilidades química e mineralógica desses solos, que foram incubados com os metais Cd, Cu, Ni, Pb e Zn, por uma semana, nas condições ótimas de retenção desses metais. A caulinita-modelo pura foi obtida de uma companhia mineradora de caulim. Goethitas e hematitas naturais foram concentradas a partir de amostras de solos. Foram preparados, ainda, óxidos de ferro sintéticos puros (goethita, hematita e ferridrita) e substituídos (Al-goethita, Cu-hemathita). Os óxidos de alumínio foram obtidos de bauxita, desferrificada, rica em gibbsita. Como matéria orgânica-modelo, utilizaram-se ácidos húmicos extraídos de um solo orgânico. Após lavados, liofilizados e triturados, os componentes-modelo incubados foram submetidos a uma série de extrações discretas com misturas ternárias de extratores, buscando-se maximizar a recuperação com a mínima interferência em outras frações. Utilizaram-se os programas quimiométricos MIXREG e MIXPLOT para ajuste das equações de regressão e delimitação das regiões de máxima extração. Foi avaliada, ainda, a ocorrência de processos de precipitação e readsorção dos metais extraídos. A partir dos resultados das otimizações e dos ensaios de readsorção, propôs-se uma marcha de extração seqüencial de oito etapas: F1= metal solúvel e trocável (KNO 3 ); F2 = metal adsorvido especificamente com baixa intensidade (NaH 2 PO 4 ); F3 = metal associado à fração orgânica (NaClO e EDTA); F4 = metal adsorvido especificamente com alta intensidade (NaH 2 PO 4 /NaF/ EDTA); F5 = metal ocluído em óxidos de Fe amorfos (NH 2 OH.HCl/HCl); F6 = metal ocluído em óxidos de Al (NaOH/NaF/EDTA); F7 = metal ocluído em óxidos de Fe cristalinos (HCl /ác. ascórbico/citrato de sódio); e F8 = fração residual (HNO 3 /HClO 4 /HF). A marcha proposta foi utilizada em amostras de solos, horizontes A e B, incubadas por seis meses com os metais de interesse, sendo feita a calagem em parte das amostras. Os solos foram escolhidos de forma a cobrir a variabilidade mineralógica mais comum em solos altamente intemperizados. Os resultados das extrações comprovaram a eficiência do método proposto. Verificou-se, ainda, que os diferentes metais apresentam características diversas perante os extratores e que o método adequado deve ser montado em função dos metais de interesse e da matriz mineral do solo. / Although there are several heavy metals sequential extraction in the literature, there is no one that contemplates the particularities of highly weathered soils which are widespread in tropical and subtropical climates. These soils, mainly Oxisols and Ultisols, have their mineralogy dominated by 1:1 silicate clays and iron and aluminum oxides. Therefore, in order to develop a sequential extraction method for heavy metals in highly weathered soils, representative model compounds of these soils mineralogy were incubated for one week with the metals Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn. Model compounds consisted of pure kaolinite obtained from a mining company as 1:1 silicate clay. Natural goethite and hematite were obtained by concentration of soil samples. Synthetic iron oxides consisted of pure hematite and goethite, Al-substituted goethite and Cu-substituted hematite. Aluminum oxides were represented by a ground and xiiiron removed gibbsite rich bauxite. As organic matter model it was utilized the purified humic acids from a peat soil. After washing and freeze-drying, the model compounds were submitted to a series of discrete extractions with ternary mixtures, in different experimental designs, with the aim of maximizing metal recovery and minimizing interference on other fractions. Regression equations were adjusted using the software MIXREG and maximum extraction regions were delimited by the software MIXPLOT. The possible occurrence of precipitation and readsorption of extracted metals were also evaluated. An eight steps sequential extraction procedure was proposed, based on the optimization results and precipitation/readsorption tests. The sequential extraction method is intended to extract the following fractions: F1= soluble and exchangeable metal (KNO 3 ); F2 = weak intensity specifically adsorbed metal (NaH 2 PO 4 ); F3= metal associated to organic fraction (NaOCl, pH 8,5; EDTA); F4= high intensity specifically adsorbed metal (Na 2 HPO 4 /NaF/EDTA, pH 3,65); F5= occluded metal in amorphous iron oxides (NH 2 OH.HCl/HCl); F6= occluded metal in aluminum oxides (NaOH/NaF/ EDTA); F7= occluded metal in crystalline iron oxides (HCl/ascorbic acid/sodium citrate); and F8= residual fraction (HNO 3 /HClO 4 /HF). The proposed procedure was applied to, A and B horizons of Oxisols and Ultisols which were incubated for 6 months with the target metals in presence and absence of liming. The soil samples were chosen in such way that the most common suite of minerals, usually present in the highly weathered soils, was covered. The extraction results demonstrated the efficiency of method. It was also verified that each metal behaved differently under the influence of the extractants and, therefore, the optimum method must be built considering the target metals and the soil matrix characteristics.