The total annual forage production of tropical grasslands in the Brazilian Central area is expected to increase, however, some studies also predict a higher variability of forage production between and within years. In the future, maintenance of many pastures áreas will probably depend on the use of technology and increased productivity, seeking a competitive advantage concerning other activities, or even on its relocation to marginal áreas where forage grasses will be more suitable to abiotic factors. The water stress, both by flooding and drought, may reduce the production and survival of grasses. The objective was to identify the strategies that some genotypes of Paspalum and Urochloa genus use to cope with the flooding and/or water deficiency in the soil. Two greenhouse experiments were conducted: 1 - morphological and physiological characteristics, survival rate and recovery index in five genotypes of Paspalum sp. (BRS Guará, BGP 289, BGP 293, BGP 402 and BGP 397) and U. brizantha cv. Marandu were evaluated under three water conditions (flooded, drought and control); 2 - dehydration tolerance and dehydration avoidance of three cultivars of Urochoa (\'Marandu\', \'BRS Paiaguás\' and \'Basilisk\') and a cultivar Mediterranean Dactylis glomerata L. cv. Medly. In experiment 1, the genotypes of Paspalum sp., especially BGP 289, BGP 402, BGP 397 and cv. Marandu previously submitted water déficit, presented high tiller survival rates after rehydration. The cv. Marandu and BGP 289 access were not tolerant to flooding, presenting a low tiller survival rate and root recovery index. The BGP 293 access was not resistant to flooding, but it was able to survive periods up to 28 days under water depth. The accesses of Paspalum BRS Guará, BGP 402 and BGP 397 presented resistance mechanisms and survival to flooding, related to a high concentration of chlorophyll in the leaf, leaf biomass, and root recovery and tiller survival after a recovery period under water regular condition. In experiment 2, the distinction of cultivars was in accordance with the resource-use strategy. Cultivars of Urochloa were less tolerant to dehydration than cv. Medly. But the most productive Urochloa cultivars (Marandu and Basilisk) further delayed dehydration due to high investment in the root system, and consequently were less dehydration tolerant, with less survival rates under severe drought. The cv. BRS Paiaguás was less productive under regular irrigation than other Urochloa cultivars, but under drought conditions it is closer to the cv. Medly, being highly dehydration tolerant, and presenting high survival rates under severe drought and dehydration avoidance strategies with roots elongation along the soil profile during the drought period. There are differences in responses to other deficit and flooding between and within the Paspalum and Urochloa genus morphophysiological traits used in this study are relevant for the understanding of the mechanisms and discrimination among genotypes. / A partir de predições de futuros impactos climáticos, é esperado um aumento na produção anual total de forragem tropical, contudo estudos também predizem aumento da variação da produção entre e dentro dos anos. Diante desses cenários, é imprescindível buscar vantagens competitivas e o conhecimento do grau de tolerância a estresse abióticos de gramíneas tropicais. O estresses hídrico, tanto por excesso quanto por deficiência, pode reduzir a produção e a sobrevivência da planta forrageira. Assim, objetivou-se identificar as estratégias que alguns genótipos do gênero Paspalum e Urochloa utilizam para lidar com o encharcamento e/ou com a deficiência hídrica no solo. Foram conduzidos dois experimentos em casa-de-vegetação: 1 - avaliou-se características morfofisiológicas, taxa de sobrevivência e índice de recuperação em cinco genótipos de Paspalum sp. (BRS Guará, BGP 289, BGP 293, BGP 402 e BGP 397) e U. brizantha cv. Marandu sob três condições hídricas (alagado, déficit e controle), em vasos pequenos; 2 - mensurou-se em pequenos vasos a tolerância a desidratação e em longos tubos o atraso a desidratação de três cultivares de Urochoa (\'Marandu\', \'BRS Paiaguás\' e \'Basilisk\') e uma cultivar mediterrânea de Dactylis glomerata L. cv. Medly, submetidos a condições sem limitação hídrica e posteriormente sob seca prolongada. Sob déficit hídrico, os genótipos de Paspalum sp., especialmente o BGP 289, o BGP 402 e o BGP 397, e a cv. Marandu, apresentaram altas taxas de sobrevivência de perfilhos após reidratação. A cv. Marandu e o acesso BGP 289 não são tolerantes ao alagamento, apresentaram baixas taxas de sobrevivência e de recuperação radicular. O acesso BGP 293 não é resistente ao alagamento, porém é capaz de sobreviver a períodos de até 28 dias sob lâmina d\'água. Os acessos de Paspalum BRS Guará, BGP 402 e BGP 397 apresentam mecanismos de resistência e sobrevivência ao alagamento, relacionados à alta concentração de clorofila na folha, de biomassa de folhas, e de recuperação radicular e sobrevivência de perfilhos após período de recuperação sob condição hídrica regular. No experimento 2, a distinção dos cultivares foi de acordo com a estratégia de uso dos recursos. Cultivares de Urochloa são menos tolerantes a desidratação que a cv. Medly. Mas as cultivares de Urochloa mais produtivas (Marandu e Basilisk) atrasaram mais a desidratação, devido ao alto investimento no sistema radicular, e consequentemente foram menos tolerantes a desidratação, com memores taxas de sobrevivência sob seca severa. A cv. BRS Paiaguás é menos produtiva sob irrigação regular em comparação as outras cultivares de Urochloa, mas sob seca aproximou-se mais da cv. Medly, mostrando-se altamente tolerante a desidratação, com altas taxas de sobrevivência sob seca severa, além de apresentar estratégia de atraso a desidratação com o alongamento de raízes ao longo do perfil do solo durante a seca. Existem diferenças entre e dentro de espécies dos gêneros Paspalum e Urochloa em relação as respostas sob duas formas de estresse hídrico. As caraterísticas morfofisiológicas utilizadas neste estudo auxiliaram na compreensão dos mecanismos de resposta ao estresse hídrico e na discriminação dos genótipos.

O trigo (Triticum aestivum L.) é uma importante cultura no Brasil. Poucas cultivares são recomendadas para produção do tipo sequeiro no Bioma Cerrado onde a escassez de água limita o rendimento de grãos. Aqui reportamos uma análise de transcriptoma do MGS1 Aliança (cultivar de trigo adaptada ao Cerrado) sob estresse de seca. Um grupo de 4.422 transcritos diferencialmente expressos foi encontrado em raízes e folhas. O número de transcritos reprimidos em raiz (1.102) foi menor que os transcritos induzidos (1.706), enquanto o oposto ocorreu em folhas (1,017 induzidos e 647 reprimidos). O número de transcritos comuns entre ambos órgaõs foi 1.249, enquanto 2.124 foram específicos para raíz e 1.049 específicos para folhas. Análises de RT-qPCR de 35 transcritos selecionados ao acaso revelou uma correlação de 0,78 com os dados de transcriptoma. Os transcritos diferencialmente expressos foram distribuídos por todos os cromossomos e componentes do genoma. O número de transcritos no genoma B foi maior do que nos genomas A e D. Ainda, um grande número de transcritos relacionados à seca foi mapeado nos cromossomos 3B, 5B e 2B. Quando consideramos ambos órgãos, 116 diferentes rotas metabólicas foram alteradas. Uma rota em comum, entre as três mais alteradas em ambos órgãos, foi o metabolismo do amido e da sacarose. A comparação de transcritos derivados de raiz e de folha permite a identificação de transcritos importantes relacionados à respota ao estresse de seca em cada um destes órgãos. Os dados obtidos, também, abrem caminho para o desenvolvimento de futuros marcadores e seleção de genes candidatos ligados à característica. Estes resultados são úteis para o entendimento de rotas metabólicas envolvidas na tolerância à seca em trigo. A informação gerada será usada, a mais longo prazo, para propósitos de transgenia. Para isto, a metodologia de duplo-haploides é desejável e uma primeira investigação sobre a eficiência de protocolo se mostrou necessária. Micrósporos são células gaméticas com capacidade de dar origem a uma nova planta via embriogênese in vitro. Plantas duplo-haploides geradas pela cultura de micrósporos isolados são completamente homozigotas e representam uma importante ferramenta para estudos genéticos e melhoramento de plantas O processo androgenético é desencadeado por diferentes pré-tratamentos de estresse, os quais são empregados para mudar os micrósporos da rota gametofítica para a rota esporofítica. Embora a cultura de micrósporos isolados tenha inúmeras vantagens, importantes limitações tem impedido sua apliação em larga escala. Diferenças genotípicas na resposta androgenética e na formação de plantas albinas ainda constituem desafios. Embora o albinismo seja principalmente uma característica genética, pré-tratamentos e meios de cultura apropriados podem evitar este fenômeno até certo ponto. A resposta androgenética de cinco genótipos de trigo brasileiro foi avaliada no presente estudo. Dois pré-tratamentos foram testados: frio (4°C) e ácido 2-hidroxinicotinico (100 mg/L). O frio foi melhor que o pré-tratamento químico, produzindo mais plantas verdes em quatro de cinco genótipos. Somente dois genótipos brasileiros tratados com ácido 2-hidroxinicotinico produziram plantas, e um deles apenas uma única planta albina. Nossos reultados mostram, também, que o meio semilíquido (contendo 10% de Ficoll) promoveu uma maior resposta androgenética que o meio líquido, aumentando o número de embriões e plantas regeneradas. / Wheat (Triticum aestivum L.) is an important crop cultivated in Brazil. Few cultivars are recommended for rainfed production in the Cerrado Biome where water scarcity limits grain yield. Here we report a transcriptome analysis of MGS1 Aliança (a wheat cultivar adapted to the Cerrado) under drought stress. A set of 4,422 differentially expressed transcripts was found in roots and leaves. The number of down-regulated transcripts in roots (1,102) was lower than the up-regulated transcripts (1,706), while the opposite occurred in leaves (1,017 induced and 647 repressed). The number of common transcripts between the two tissues was 1,249, while 2,124 were specific to roots and 1,049 specific to leaves. Quantitative RT-PCR analysis of 35 randomly selected transcripts revealed a 0.78 correlation with the transcriptome data. The differentially expressed transcripts were distributed across all chromosomes and component genomes. The number of transcripts on the B genome was greater than on the A and D genomes. Additionally, a greater number of drought related transcripts was mapped on chromosomes 3B, 5B and 5D. When considering both tissues, 116 different metabolic pathways were changed. One common pathway, among the top three changed pathways in both tissues, was starch and sucrose metabolism. The comparison of root- and leaf-derived transcripts allows the identification of important transcripts related to water stress response in each of these tissues. It also paves the way for future marker development and selection of candidate genes linked to that trait. These results are useful for understanding the metabolic pathways involved in wheat drought response. The information generated will be used for transgenic wheat purposes. For this the doubled-haploid method is desirable and an investigation about the protocol eficiency is needed. Microspores are gametic cells with capacity to give rise to a new plant via in vitro embryogenesis. Doubled haploid plants generated by isolated microspore culture are completely homozygous and represent an important tool for plant genetics and breeding research. This process is triggered by different stress pretreatments, which are employed to switch microspores from gametophytic to a sporophytic pathway. Although isolated microspore culture has innumerous advantages, important limitations have prevented its application on a large scale. Genotypic differences in androgenic response and the formation of albino plants remain great challenges. Although albinism is a major genetic characteristic, appropriated pretreatments and culture medium can avoid this phenomenon to some extent. The androgenic response of five Brazilian wheat genotypes was evaluated in the present study. Two pretreatments were tested: cold (4°C) and 2-hydroxynicotinic acid (100 mg/L). Cold was better than chemical pretreatment, producing more green plants in four out of five genotypes. Only two Brazilian genotypes treated with 2-hydroxynicotinic acid produced plants, and one of them produced a single albino plant. Our results also show that semi-liquid medium (containing 10% Ficoll) promoted a higher androgenic response than did liquid medium, increasing the number of embryos and regenerated plants.

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A soja constitui uma das culturas mais importantes mundialmente, tanto social quanto economicamente. Consequentemente, informações moleculares sobre processos de desenvolvimento, bem como conhecimento detalhado das interações entre condições estressoras e a resposta da planta a fatores ambientais são necessários. A identificação e caracterização de genes que respondem a condições ambientais específicas constituem um passo inicial no entendimento dos processos adaptativos. Proteínas ricas em glicina (GRPs) são polipeptídeos contendo um grande número do aminoácido glicina em sua estrutura primária. Os genes codificantes de GRPs são regulados ao longo do desenvolvimento e regulados por auxina, ABA, frio, ferimentos, luz, ritmo circadiano, salinidade, seca, patógenos e encharcamento. Entretanto, há pouca informação sobre GRPs de plantas e seus papéis no desenvolvimento e resposta a estresses. As GRPs podem ser divididas em quatro classes (I, II, III, IV) de acordo com sua estrutura primária e presença de domínios característicos. A classe IV é composta por proteínas ligantes de RNA. Domínios adicionais permitem dividir a classe IV de GRPs em quatro subclasses (IVa, IVb, IVc, IVd). A subclasse IVc é representada por proteínas contendo um cold-schock domain (CSD) e dedos de zinco CCHC tipo retrovirais. O objetivo do presente estudo foi: (i) identificar e caracterizar os genes codificantes de classe IV de GRPs, (ii) verificar a padrão de expressão dos genes codificantes da subclasse IVc de GRPs e (iii) produzir plantas de soja transgênicas expressando o gene AtGRP2, o qual foi mostrado estar envolvido na floração e desenvolvimento da semente em Arabidopsis, e também poderia desempenhar um papel na aclimatação ao frio. Um total de 47 genes codificantes da classe IV de GRPs foi identificado no genoma da soja: 19 da subclasse IVa, sete da IVb, seis da IVc e 15 da IVd. Análises in silico indicaram uma expressão preferencial de todos os genes codificantes da subclasse IVc em tecidos em desenvolvimento. Análises de RT-qPCR revelaram que plantas jovens e maduras exibem uma expressão mais alta em folhas do que em outros órgãos, com exceção dos genes GRP2L_4/5 que tiveram expressão mais alta em sementes. GRP2L_4/5 e GRP2L_2 foram induzidos em resposta a baixas temperaturas. Sob estresse com ABA a expressão de todos os genes foi reprimida em folhas e/ou raízes, com exceção do gene GRP2L_2 que foi induzido em raízes. Em resposta a infecção com Phakopsora pachyrhizi, a expressão de GRP2L_2 e GRP2L_3 foi mais alta e precoce no genótipo suscetível quando comparada com o resistente, enquanto que a resposta de GRP2L_4/5 e GRP2L_6 foi mais tardia no genótipo resistente. Ainda, embriões somáticos secundários das cultivares Bragg, IAS-5 e BRSMG 68 Vencedora de soja foram usados para introduzir o gene AtGRP2 no genoma da soja por bombardeamento e sistema bombardeamento/Agrobacterium. Seis eventos de transformação independentes foram confirmados por PCR. No presente momento as plantas estão em desenvolvimento em frascos de vidro. No presente estudo a classe IV de GRPs em soja foi identificada e caracterizada. Este é o primeiro passo para elucidar o papel destas proteínas em plantas. / Molecular information on plant developmental process, as well as detailed knowledge of the interaction between stress conditions and plant response to environmental factors are essential for understanding the adaptive response. Glycine-Rich Proteins (GRP) have the amino acid glycine well represented in their primary structure. The genes encoding GRPs are developmentally regulated and induced by auxin, ABA, cold, wound, light, circadian rhythm, salinity, drought, pathogens, and flooding. However, there is scarce information about plant GRPs and its role on development and stress response. The GRPs can be divided into four classes (I, II, II and IV) according to their primary structure and the presence of characteristic domains. Class IV is composed by RNA-binding proteins. Additional domains permit to split class IV GRPs into four subclasses (IVa, IVb, IVc and IVd). Subclass IVc is represented by proteins containing a Cold-Shock Domain (CSD) and retroviral-like CCHC zinc fingers. The goal of the present study was: (i) to identify and characterize the genes encoding class IV GRPs, (ii) to verify the relative expression of genes encoding subclass IVc GRPs and (iii) to produce transgenic soybean plants expressing the AtGRP2 gene, which was shown to be involved in Arabidopsis flower and seed development, and can also play a role in cold acclimation. A total of 47 genes encoding class IV GRPs were found in the soybean genome: 19 from IVa, seven from IVb, six from IVc and 15 from IVd subclasses. In silico analyses indicated a preferential expression of all genes encoding subclass IVc GRPs in tissues under development. RT-qPCR analyses revealed that both young and mature plants exhibit relative higher expression of subclass IVc GRPs in leaves than in other organs, with exception of GRP2L_4/5 genes that have higher expression in seeds. The GRP2L_4/5 and GRP2L_2 were up-regulated in response to low temperatures. Under ABA stress the expression of all genes was down-regulated in leaves and roots, with exception of GRP2L_2 gene that was up-regulated in roots. In response to Phakopsora pachyrhizi infection, GRP2L_2 and GRP2L_3 expression was higher and earlier in the susceptible genotype when compared with that of the resistant one, while GRP2L_4/5 and GRP2_6 respond later in the resistant genotype. Furthermore, secondary somatic embryos of Bragg, IAS-5 and BRSMG 68 Vencedora soybean cultivars were used to introduce the AtGRP2 gene into the soybean genome by particle bombardment and bombardment/Agrobacterium system. Six independent Bragg transformation events were confirmed by PCR. In the present moment the plants are under development in glass flasks. In the present study the soybean class IV GRPs were identified and characterized. This is the first step to elucidate the role of these proteins in plants.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Ultraviolet light type C (UV-C) is a non-thermal technology that has been used as an abiotic stressor to delay microbial growth and enhance the phytochemical content of food crops. However, its effects may vary depending on the cultivar, fruit, hormetic dose and time after exposure. Isabella is a hybrid grape cultivar (Vitis labrusca L.) that represents about 50% of Brazilian grape production and is commonly consumed in natura. The effects of UV-C irradiation (0.5, 1.0, 2.0, and 4.0 kJ m-2) followed by storage at 20°C (1, 3, and 5 days) were evaluated on quality indicators, bioactive compounds, antioxidant capacity and phenylalanine ammonia lyase (PAL) activity of Isabella grapes. The highest UV-C doses (2.0 and 4.0 kJ m-2) led to a rapid increase (about 10%) of total soluble solids (TSS) and decrease of pH values (p<0.05). All samples showed an increase on total phenolics (813.6 ± 99.6 in the 1st day vs. 1016.4 ± 79.6 mg gallic acid equivalents 100 g-1 skin FW in the 5th day), flavonols (351.1 ± 58.4 in the 1st day vs. 496.9 ± 83.1 mg quercetin-3-rutinoside equivalents 100 g-1 skin FW in the 5th day), and anthocyanins (215.3 ± 35.4 in the 1st day vs. 272.2 ± 43.5 mg malvidin-3-glucoside equivalents 100 g-1 skin FW in the 5th day) content along the storage (p<0.05). Total phenolic compounds increased after UV-C at 1.0 and 2.0 kJ m-2, whereas anthocyanin content increased after UV-C at 0.5, 1.0, and 2.0 kJ m-2 (p<0.05). The levels of ascorbic acid (AA) and total vitamin C decreased in all samples during the storage (p<0.05). UV-C treatment had no effect on the flavonol content, but decreased AA and total vitamin C content (0.5 - 2.0 kJ m-2, p<0.05). PAL activity decreased along storage time in all samples (47.7 ± 3.6 in the 1st day vs. 38.4 ± 2.7 and 32.4 ± 2.1 104 EAU min-1 mg protein-1 in 3rd and 5th days after treatment, p<0.05). UV-C radiation (0.5-2.0 kJ m-2) increased PAL enzyme activity in two-fold relation to control. UV-C treated grapes had higher antioxidant capacity than control grapes in the ferric reducing antioxidant power (FRAP) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assays (p<0.05). Indeed, this effect was positively correlated to the content of total phenolic and anthocyanin compounds and negatively correlated to ascorbic acid and vitamin C contents (p<0.05). Thus, UV-C radiation can be used to increase bioactive compounds and antioxidant capacity of Isabella grapes, being 1.0 kJ m-2 the most appropriate dose for the studied conditions. UV-C effects appeared immediately after the irradiation and gradually decreased along the storage. / A radiação ultravioleta do tipo C (UV-C) é uma tecnologia não-térmica que está sendo usada como um estressor abiótico para retardar o crescimento microbiano e aumentar o teor de fitoquímicos em culturas de alimentos. No entanto, seus efeitos podem variar dependendo da fruta, da cultivar, da dose hormética e do tempo após a exposição. A Isabel é uma cultivar híbrida de uva (Vitis labrusca L.) que representa cerca de 50% da produção brasileira de uvas e é amplamente usada para consumo in natura. Foram avaliados os efeitos da irradiação com UV-C (0.5, 1.0, 2.0 e 4.0 kJ m-2) seguida pelo armazenamento a 20°C (1, 3 e 5 dias) sobre indicadores de qualidade, compostos bioativos, capacidade antioxidante e atividade da fenilalanina amônia liase (FAL) de uvas Isabel . As maiores doses (2.0 e 4.0 kJ m-2) levaram a um rápido aumento dos sólidos solúveis totais (SST) (cerca de 10%) e a um decréscimo dos valores de pH (p<0,05). Todas as amostras apresentaram um aumento no teor de fenólicos totais (813,6 ± 99,6 no 1° dia vs. 1016,4 ± 79,6 mg ácido gálico 100 g-1 casca em peso fresco no 5° dia), flavonois (351,1 ± 58,4 no 1° dia vs. 496,9 ± 83,1 mg quercetina-3-rutinosídeo 100 g-1 casca em peso fresco no 5° dia) e antocianinas (215,3 ± 35,4 no 1° dia vs. 272,2 ± 43,5 mg malvidina-3-glicosídeo 100 g-1 casca em peso fresco no 5° dia) ao longo do armazenamento (p<0,05). Os compostos fenólicos totais aumentaram após a irradiação com UV-C nas doses de 1.0 e 2.0 kJ m-2, enquanto o teor de antocianinas aumentou após irradiação com as doses 0,5, 1.0 e 2.0 kJ m-2 (p<0,05). Os teores de ácido ascórbico (AA) e vitamina C total diminuíram em todas as amostras durante o armazenamento (p<0,05). O tratamento com UV-C não teve efeito sobre o teor de flavonois, mas diminuiu o teor de AA e vitamina C total (0,5-2.0 kJ m-2, p<0,05). A atividade da FAL diminuiu ao longo do armazenamento em todas as amostras (47,7 ± 3,6 no 1° dia vs. 38,4 ± 2,7 e 32,4 ± 2,1 104 EAU min-1 mg proteína-1 no 3° e 5° dias após o tratamento, p<0,05). A radiação UV-C (0,5-2.0 kJ m-2) aumentou a atividade da enzima FAL em 2 vezes em relação ao controle. As uvas tratadas com UV-C tiveram maior capacidade antioxidante nos ensaios do poder antioxidante de redução do ferro (FRAP) e de remoção do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) que as uvas controle (p<0,05). Além disso, este efeito antioxidante foi positivamente correlacionado ao teor de compostos fenólicos totais e antocianinas e negativamente correlacionado ao teor de ácido ascórbico e vitamina C total (p<0,05). Assim, a radiação UV-C pode ser usada para aumentar o teor de compostos bioativos e a capacidade antioxidante de uvas Isabel , sendo 1.0 kJ m-2 a dose mais apropriada nas condições estudadas. Os efeitos da UV-C apareceram imediatamente após a irradiação e diminuíram gradualmente ao longo do armazenamento.

FARIAS, Gabriel Castro . Biometria e respostas fisiológicas de feijão-de-corda inoculado com fungos endofíticos dark septate sob estresse salino.2014. 54 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-07-04T16:34:16Z No. of bitstreams: 1 2014_dis-gcfarias.pdf: 672852 bytes, checksum: 622eef235cbb6f63c8a3c3415a004221 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-07-04T16:35:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis-gcfarias.pdf: 672852 bytes, checksum: 622eef235cbb6f63c8a3c3415a004221 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T16:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis-gcfarias.pdf: 672852 bytes, checksum: 622eef235cbb6f63c8a3c3415a004221 (MD5) Previous issue date: 2014 / With the increasing of areas degraded by soil salinization process, is necessary to increase of agricultural investments to be able to reach a production acceptable. In order to reduce such inputs, studies of microorganisms involved in the production process are becoming more constant. The objective of this study was to evaluate the associations between endophytic fungi Dark Septate and cowpea plants when irrigated with water of different salinities, analyzing biometrics, gas exchange, nutrient content and accumulation of organic solutes in the leaves. Cowpea plants were grow in containers of five liters under greenhouse conditions and subjected to four different electrical conductivity of irrigations water (1.2; 2.2; 3.6; 5.0 dS m-1). Were used for the inoculation strains B’2 and 21W and treatments were as follows: F1 – plants that were not inoculated; F2 – plants inoculated with strains 21W and F3 – plants inoculated with strain B’2. during the experiment was measured gas exchange and at the end of the experiment the plant were collected and determinate the leaf area, shoot dry mass, root dry mass, concentration of the foliar nutrients and organic solutes, and was made the determination colonization of roots by the fungus. The salinity caused significant reductions in biomass, leaf area and leaf gas exchange, however, the presence of the endophytic fungi provided a large tolerance to the adverse effects of salinity. There was a larger accumulation of calcium, sodium, clore and phosphorus in cowpea leaves with increasing salinity and decrease in the leaves of nitrogen and potassium. The presence of the fungus in the plant provided a foliar phosphorus and nitrogen. / Com o crescimento das áreas degradadas pelo processo de salinização dos solos se faz necessário o aumento do uso de insumos para que seja possível atingir uma produção aceitável. Visando a redução de tais insumos, estudos sobre microrganismos envolvidos no processo produtivo são cada vez mais constantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta das associações entre fungos endofíticos Dark Septate e plantas de feijão-de-corda quando irrigado com águas de diferentes salinidades, analisando-se a biometria, troca gasosas, teores foliares de nutrientes e o acúmulo de solutos orgânicos nas folhas. As plantas de feijão-de-corda foram cultivadas em vasos de 5 litros, sob condições de casa de vegetação e submetidas a quatro diferentes condutividades elétricas da água de irrigação (1,2; 2,2; 3,6 e 5,0 dS m-1). Para a inoculação foram utilizados as linhagens B’2 e 21W e os tratamentos foram os seguintes: F1 – plantas que não foram inoculadas; F2 – plantas inoculadas com a linhagem 21W e F3 – plantas inoculadas com a linhagem B'2. Durante a condução do experimento mediu-se as trocas gasosas e ao final do experimento as plantas foram coletadas e determinou-se a sua área foliar, massa seca da parte aérea, massa seca das raízes teores de nutrientes e solutos orgânicos foliares, bem como foi feita a determinação de colonização nas raízes pelo fungo. A salinidade provocou reduções significativas na biomassa, área foliar e trocas gasosas, contudo, a presença do fungo endofítico proporcionou uma maior tolerância aos efeitos negativos da salinidade. Houve um maior acúmulo de cálcio, sódio, cloro e fósforo em folhas de feijão-de-corda com o aumento da salinidade e uma diminuição dos teores de nitrogênio e potássio. A presença do fungo na planta proporcionou maior teor foliar de fósforo e nitrogênio.

A soja constitui uma das culturas mais importantes mundialmente, tanto social quanto economicamente. Consequentemente, informações moleculares sobre processos de desenvolvimento, bem como conhecimento detalhado das interações entre condições estressoras e a resposta da planta a fatores ambientais são necessários. A identificação e caracterização de genes que respondem a condições ambientais específicas constituem um passo inicial no entendimento dos processos adaptativos. Proteínas ricas em glicina (GRPs) são polipeptídeos contendo um grande número do aminoácido glicina em sua estrutura primária. Os genes codificantes de GRPs são regulados ao longo do desenvolvimento e regulados por auxina, ABA, frio, ferimentos, luz, ritmo circadiano, salinidade, seca, patógenos e encharcamento. Entretanto, há pouca informação sobre GRPs de plantas e seus papéis no desenvolvimento e resposta a estresses. As GRPs podem ser divididas em quatro classes (I, II, III, IV) de acordo com sua estrutura primária e presença de domínios característicos. A classe IV é composta por proteínas ligantes de RNA. Domínios adicionais permitem dividir a classe IV de GRPs em quatro subclasses (IVa, IVb, IVc, IVd). A subclasse IVc é representada por proteínas contendo um cold-schock domain (CSD) e dedos de zinco CCHC tipo retrovirais. O objetivo do presente estudo foi: (i) identificar e caracterizar os genes codificantes de classe IV de GRPs, (ii) verificar a padrão de expressão dos genes codificantes da subclasse IVc de GRPs e (iii) produzir plantas de soja transgênicas expressando o gene AtGRP2, o qual foi mostrado estar envolvido na floração e desenvolvimento da semente em Arabidopsis, e também poderia desempenhar um papel na aclimatação ao frio. Um total de 47 genes codificantes da classe IV de GRPs foi identificado no genoma da soja: 19 da subclasse IVa, sete da IVb, seis da IVc e 15 da IVd. Análises in silico indicaram uma expressão preferencial de todos os genes codificantes da subclasse IVc em tecidos em desenvolvimento. Análises de RT-qPCR revelaram que plantas jovens e maduras exibem uma expressão mais alta em folhas do que em outros órgãos, com exceção dos genes GRP2L_4/5 que tiveram expressão mais alta em sementes. GRP2L_4/5 e GRP2L_2 foram induzidos em resposta a baixas temperaturas. Sob estresse com ABA a expressão de todos os genes foi reprimida em folhas e/ou raízes, com exceção do gene GRP2L_2 que foi induzido em raízes. Em resposta a infecção com Phakopsora pachyrhizi, a expressão de GRP2L_2 e GRP2L_3 foi mais alta e precoce no genótipo suscetível quando comparada com o resistente, enquanto que a resposta de GRP2L_4/5 e GRP2L_6 foi mais tardia no genótipo resistente. Ainda, embriões somáticos secundários das cultivares Bragg, IAS-5 e BRSMG 68 Vencedora de soja foram usados para introduzir o gene AtGRP2 no genoma da soja por bombardeamento e sistema bombardeamento/Agrobacterium. Seis eventos de transformação independentes foram confirmados por PCR. No presente momento as plantas estão em desenvolvimento em frascos de vidro. No presente estudo a classe IV de GRPs em soja foi identificada e caracterizada. Este é o primeiro passo para elucidar o papel destas proteínas em plantas. / Molecular information on plant developmental process, as well as detailed knowledge of the interaction between stress conditions and plant response to environmental factors are essential for understanding the adaptive response. Glycine-Rich Proteins (GRP) have the amino acid glycine well represented in their primary structure. The genes encoding GRPs are developmentally regulated and induced by auxin, ABA, cold, wound, light, circadian rhythm, salinity, drought, pathogens, and flooding. However, there is scarce information about plant GRPs and its role on development and stress response. The GRPs can be divided into four classes (I, II, II and IV) according to their primary structure and the presence of characteristic domains. Class IV is composed by RNA-binding proteins. Additional domains permit to split class IV GRPs into four subclasses (IVa, IVb, IVc and IVd). Subclass IVc is represented by proteins containing a Cold-Shock Domain (CSD) and retroviral-like CCHC zinc fingers. The goal of the present study was: (i) to identify and characterize the genes encoding class IV GRPs, (ii) to verify the relative expression of genes encoding subclass IVc GRPs and (iii) to produce transgenic soybean plants expressing the AtGRP2 gene, which was shown to be involved in Arabidopsis flower and seed development, and can also play a role in cold acclimation. A total of 47 genes encoding class IV GRPs were found in the soybean genome: 19 from IVa, seven from IVb, six from IVc and 15 from IVd subclasses. In silico analyses indicated a preferential expression of all genes encoding subclass IVc GRPs in tissues under development. RT-qPCR analyses revealed that both young and mature plants exhibit relative higher expression of subclass IVc GRPs in leaves than in other organs, with exception of GRP2L_4/5 genes that have higher expression in seeds. The GRP2L_4/5 and GRP2L_2 were up-regulated in response to low temperatures. Under ABA stress the expression of all genes was down-regulated in leaves and roots, with exception of GRP2L_2 gene that was up-regulated in roots. In response to Phakopsora pachyrhizi infection, GRP2L_2 and GRP2L_3 expression was higher and earlier in the susceptible genotype when compared with that of the resistant one, while GRP2L_4/5 and GRP2_6 respond later in the resistant genotype. Furthermore, secondary somatic embryos of Bragg, IAS-5 and BRSMG 68 Vencedora soybean cultivars were used to introduce the AtGRP2 gene into the soybean genome by particle bombardment and bombardment/Agrobacterium system. Six independent Bragg transformation events were confirmed by PCR. In the present moment the plants are under development in glass flasks. In the present study the soybean class IV GRPs were identified and characterized. This is the first step to elucidate the role of these proteins in plants.

O trigo (Triticum aestivum L.) é uma importante cultura no Brasil. Poucas cultivares são recomendadas para produção do tipo sequeiro no Bioma Cerrado onde a escassez de água limita o rendimento de grãos. Aqui reportamos uma análise de transcriptoma do MGS1 Aliança (cultivar de trigo adaptada ao Cerrado) sob estresse de seca. Um grupo de 4.422 transcritos diferencialmente expressos foi encontrado em raízes e folhas. O número de transcritos reprimidos em raiz (1.102) foi menor que os transcritos induzidos (1.706), enquanto o oposto ocorreu em folhas (1,017 induzidos e 647 reprimidos). O número de transcritos comuns entre ambos órgaõs foi 1.249, enquanto 2.124 foram específicos para raíz e 1.049 específicos para folhas. Análises de RT-qPCR de 35 transcritos selecionados ao acaso revelou uma correlação de 0,78 com os dados de transcriptoma. Os transcritos diferencialmente expressos foram distribuídos por todos os cromossomos e componentes do genoma. O número de transcritos no genoma B foi maior do que nos genomas A e D. Ainda, um grande número de transcritos relacionados à seca foi mapeado nos cromossomos 3B, 5B e 2B. Quando consideramos ambos órgãos, 116 diferentes rotas metabólicas foram alteradas. Uma rota em comum, entre as três mais alteradas em ambos órgãos, foi o metabolismo do amido e da sacarose. A comparação de transcritos derivados de raiz e de folha permite a identificação de transcritos importantes relacionados à respota ao estresse de seca em cada um destes órgãos. Os dados obtidos, também, abrem caminho para o desenvolvimento de futuros marcadores e seleção de genes candidatos ligados à característica. Estes resultados são úteis para o entendimento de rotas metabólicas envolvidas na tolerância à seca em trigo. A informação gerada será usada, a mais longo prazo, para propósitos de transgenia. Para isto, a metodologia de duplo-haploides é desejável e uma primeira investigação sobre a eficiência de protocolo se mostrou necessária. Micrósporos são células gaméticas com capacidade de dar origem a uma nova planta via embriogênese in vitro. Plantas duplo-haploides geradas pela cultura de micrósporos isolados são completamente homozigotas e representam uma importante ferramenta para estudos genéticos e melhoramento de plantas O processo androgenético é desencadeado por diferentes pré-tratamentos de estresse, os quais são empregados para mudar os micrósporos da rota gametofítica para a rota esporofítica. Embora a cultura de micrósporos isolados tenha inúmeras vantagens, importantes limitações tem impedido sua apliação em larga escala. Diferenças genotípicas na resposta androgenética e na formação de plantas albinas ainda constituem desafios. Embora o albinismo seja principalmente uma característica genética, pré-tratamentos e meios de cultura apropriados podem evitar este fenômeno até certo ponto. A resposta androgenética de cinco genótipos de trigo brasileiro foi avaliada no presente estudo. Dois pré-tratamentos foram testados: frio (4°C) e ácido 2-hidroxinicotinico (100 mg/L). O frio foi melhor que o pré-tratamento químico, produzindo mais plantas verdes em quatro de cinco genótipos. Somente dois genótipos brasileiros tratados com ácido 2-hidroxinicotinico produziram plantas, e um deles apenas uma única planta albina. Nossos reultados mostram, também, que o meio semilíquido (contendo 10% de Ficoll) promoveu uma maior resposta androgenética que o meio líquido, aumentando o número de embriões e plantas regeneradas. / Wheat (Triticum aestivum L.) is an important crop cultivated in Brazil. Few cultivars are recommended for rainfed production in the Cerrado Biome where water scarcity limits grain yield. Here we report a transcriptome analysis of MGS1 Aliança (a wheat cultivar adapted to the Cerrado) under drought stress. A set of 4,422 differentially expressed transcripts was found in roots and leaves. The number of down-regulated transcripts in roots (1,102) was lower than the up-regulated transcripts (1,706), while the opposite occurred in leaves (1,017 induced and 647 repressed). The number of common transcripts between the two tissues was 1,249, while 2,124 were specific to roots and 1,049 specific to leaves. Quantitative RT-PCR analysis of 35 randomly selected transcripts revealed a 0.78 correlation with the transcriptome data. The differentially expressed transcripts were distributed across all chromosomes and component genomes. The number of transcripts on the B genome was greater than on the A and D genomes. Additionally, a greater number of drought related transcripts was mapped on chromosomes 3B, 5B and 5D. When considering both tissues, 116 different metabolic pathways were changed. One common pathway, among the top three changed pathways in both tissues, was starch and sucrose metabolism. The comparison of root- and leaf-derived transcripts allows the identification of important transcripts related to water stress response in each of these tissues. It also paves the way for future marker development and selection of candidate genes linked to that trait. These results are useful for understanding the metabolic pathways involved in wheat drought response. The information generated will be used for transgenic wheat purposes. For this the doubled-haploid method is desirable and an investigation about the protocol eficiency is needed. Microspores are gametic cells with capacity to give rise to a new plant via in vitro embryogenesis. Doubled haploid plants generated by isolated microspore culture are completely homozygous and represent an important tool for plant genetics and breeding research. This process is triggered by different stress pretreatments, which are employed to switch microspores from gametophytic to a sporophytic pathway. Although isolated microspore culture has innumerous advantages, important limitations have prevented its application on a large scale. Genotypic differences in androgenic response and the formation of albino plants remain great challenges. Although albinism is a major genetic characteristic, appropriated pretreatments and culture medium can avoid this phenomenon to some extent. The androgenic response of five Brazilian wheat genotypes was evaluated in the present study. Two pretreatments were tested: cold (4°C) and 2-hydroxynicotinic acid (100 mg/L). Cold was better than chemical pretreatment, producing more green plants in four out of five genotypes. Only two Brazilian genotypes treated with 2-hydroxynicotinic acid produced plants, and one of them produced a single albino plant. Our results also show that semi-liquid medium (containing 10% Ficoll) promoted a higher androgenic response than did liquid medium, increasing the number of embryos and regenerated plants.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-05Bitstream added on 2014-06-13T20:33:53Z : No. of bitstreams: 1 bitencourt_ga_me_jabo.pdf: 303780 bytes, checksum: 7ef39a3507b5ce333644ca2bd5cae932 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O alumínio (Al) é um dos principais responsáveis pela baixa adaptação de plantas em solos ácidos, por isso, se faz necessária a busca por cultivares tolerantes e a definição da dose utilizada no estresse são alvos para estudos no capim-braquiária. O objetivo neste trabalho foi avaliar genótipos de braquiária quanto à tolerância ao Al em solução. Realizaram-se dois experimentos, o primeiro visando auxiliar na escolha de genitores para obtenção de uma população segregante para estudos de herança e mapeamento; e, o segundo para determinar a dose de Al para utilização em estudos de expressão gênica. No primeiro experimento avaliaram-se cinco genótipos de Urochloa decumbens e cinco de U. ruziziensis em solução contendo apenas cálcio (200 mM CaCl2) e duas doses de Al (0 e 200 mM AlCl3) em pH 4,2. Medidas do comprimento da raiz (CR) e diâmetro da raiz (DR) foram avaliadas e os genótipos foram classificados pelos índices de tolerância relativa (ITR). Os resultados apontaram o genótipo D62 (cv. Basilisk) como o único tolerante ao Al e o R50 o único sensível, os demais genótipos apresentaram de média a baixa tolerância ao Al. No segundo experimento, as cultivares U. decumbens cv. Basilisk (tolerante) e U. brizantha cv. Marandu (sensível) foram submetidas a quatro doses de Al (0; 200; 400 e 600 mM AlCl3, pH 4,2). As variáveis avaliadas foram CR, DR e peso seco (PS) das raízes. Os resultados evidenciaram que a cv. Marandu foi sensível a todas as doses e a cv. Basilisk foi tolerante até a dose 400 μM, perdendo sua tolerância em 600 μM de AlCl3 / Aluminum (Al) is the one of main causes in low adaptation of plants in acid soils, therefore it’s necessary to search for tolerant cultivars and the definition of the dose of stress are targets for studies on brachiariagrass. The objective was to evaluate genotypes for tolerance of Al in solution. There were two experiments, first, seeking help in the choice of parents to obtain a segregating population for studies of inheritance and mapping, and the second, to determine the dose of Al for used in studies of gene expression. In the first experiment was evaluated in five genotypes of Urochloa decumbens and five U. ruziziensis in solution containing only calcium (200 mM CaCl2) and two doses of Al (0 and 200 mM AlCl3) with pH 4,2. Measurements of length of root (CR) diameter of root (RD) were evaluated and the genotypes were classified by the indices of tolerance (ITR). The results indicated the D62 genotype (cv. Basilisk) as the only tolerant to Al and R50 the only sensitive, the other genotypes showed average to low tolerance to Al. In the second experiment, cultivars U. decumbens cv. Basilisk (tolerant) and U. brizantha cv. Marandu (sensitive) were subjected at four doses of Al (0, 200, 400 and 600 mM AlCl3 pH4,2). The variables were evaluated CR, DR and dry weight (PS) of roots. The results showed cv. Marandu was sensitive to all doses and a cv. Basilisk was tolerant to the dose of 400 mM AlCl3, losing their tolerance at 600 μM of AlCl3

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:39:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 748136 bytes, checksum: c5c9e8d13a941f45124c8c232bf1adca (MD5) Previous issue date: 2011-04-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Abiotic stress caused by water deficit accounts for limitations of agriculture yield in marginal tropical weather regions. Because this event is related with others as for example high temperature, col and salinity, the impact on the crops become even greater. The existence of variability of water use efficiency (WUEf), which the relationship between crop yield and its evapotranspiration, allows the selection of more efficient resources in the use of this resource. Thus, the objective of this work was to study the relationship between root and physiologic characters and gene effects controlling those characters, in two contrasting conditions of water availability in corn linages. Therefore, it was evaluated six linages and their hybrid combinations in experiments in greenhouses at Universidade Federal de Viçosa, in 2010 and 2011. The plants were analyzed at the completed expanded 9-leaf phonologic stage (V9). Planting was done in 8- dm3 pots filled with substrate made up with six parts of soil and one part of washed sand, in two water availability conditions: 80% field capacity (FC) and 60% FC. It was used a complete random design with two replicates in factorial scheme (21 genotypes ×2 water availability levels). Genotypes presented contrasting behavior in relation to root and physiologic traits and to water use efficiency, in the two conditions of water availability. It was observed predominance of non-additive gene effects on the evaluated traits and selection for those traits will be performed based on performance of hybrid combinations, to make grater yield profits. By track analysis, it was identified that hydraulic safety trait, which is the relationship between total leaf area of each plant and the stem diameter, can be used in the indirect selection of water use efficiency genotypes in ideal conditions of water availability. In this study, it was not identified traits in the indirect selection for WUEf in water deficit, evidencing the complexity of this trait. / O estresse abiótico provocado pelo déficit hídrico é responsável pela limitação no rendimento agrícola em regiões marginais de clima tropical. Em razão de esse evento se relacionar com outros, como alta temperatura, frio e salinidade, os impactos sobre as culturas tornam ainda mais intensos. A existência de variabilidade na eficiência da utilização da água (EfUA), que é a relação entre o rendimento da cultura e a sua evapotranspiração, permite a seleção de genótipos mais eficientes no uso desse recurso. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações entre caracteres de raízes e fisiológicos e os efeitos gênicos que controlam esses caracteres, em duas condições contrastantes de disponibilidade hídrica em linhagens de milho. Para isso, seis linhagens e suas combinações híbridas foram avaliadas em experimentos em casa de vegetação na Universidade Federal de Viçosa, nos anos de 2010 e 2011. As plantas foram analisadas no estádio fenológico de nove folhas completamente expandidas (V9). O plantio foi realizado em vasos de 8 dm3 de volume preenchidos com substrato constituído de seis partes de solo e uma de areia lavada, em duas condições de disponibilidade hídrica: a 80% da capacidade de campo (CC) e a 60% CC. Empregou-se o delineamento inteiramente ao acaso com duas repetições em fatorial (21 genótipos x 2 níveis de disponibilidade hídrica). Os genótipos apresentaram comportamento contrastante com relação aos caracteres radiculares e fisiológicos e à eficiência no uso da água, nas duas condições de disponibilidade hídrica. Observou-se predominância dos efeitos gênicos não aditivos nos caracteres avaliados, e a seleção para esses caracteres deverá ser praticada com base no desempenho das combinações hibridas, para possibilitar maiores ganhos em produtividade. Pela análise de trilha, foi possível identificar que o caráter segurança hidráulica, que é a relação entre a área foliar total de cada planta e o diâmetro do caule, pode ser utilizado na seleção indireta de genótipos eficientes no uso de água em condições ideais de disponibilidade hídrica. Neste estudo não foi possível identificar caracteres na seleção indireta para EfUA, em déficit hídrico, comprovando a complexidade desse caráter.