Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 682167 bytes, checksum: 9eb09a5c9012bb6679f3d6a81709a7d9 (MD5) Previous issue date: 2013-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The production and quality of the coffee can vary significantly in relation to nutritional, physiological, genetic and edaphoclimatic features. Among these aspects, the irradiance has a strong influence on physiological characteristics, affecting the quantity and quality of fruit produced. With the establishment of coffee plantations in regions of higher average temperature and flatter topography, such are generally the regions of Cerrado, field observations demonstrate the influence of the alignment orientation of the coffee plantations in the performance of the culture, as in the exposure of the leaves` surfaces. Therefore, the aim of this work was to study the influence of the north-south alignment on the aspects related to production, quality, nutrition and physiology of coffee crops in the Cerrado region. The study was conducted in two areas of commercial plantation of coffee - Coffea arabica L. Topázio (area I) and Coffea arabica L. Catuaí (area II), with the planting rows aligned in north-south direction, in the municipality of Araxá, Triangulo Mineiro region of Minas Gerais state. In each area, ten sequential plants have been harvested, with five replicates per area, being each side of the plants harvested separated. From each side of the plants, samples of 4 kg of fresh fruits were picked up, properly washed and separated into cherry, green and floated beans. After drying, the quality analyses of drinking coffee from cherry beans were carried out. For the analyzes of leaf tissue, gas exchange (A), carbohydrates, photosynthetic pigments, and carbon isotope composition δ13C, five plants per area were selected, which had the apical, median and basal canopy positions evaluated on each side of the plants, at different times. The production of cherry fruits from Area I (Topázio variety) was 54 % higher on the east side compared to the west, and with lower production of green fruits. However, for area II (Catuaí viiivariety), there were no differences in production and average percentage of classes of maturity. The grades for grain cherry coffee drink did not differ between faces in relation to the sun exposure, to both areas analyzed, as well as to the other qualitative variables studied. The foliar concentrations of macro and micronutrients are within the recommended range for the culture, and in both experimental areas, the varieties did not show, in general, significant differences in nutrient content between the sides of the plant. Under saturating photosynthetic active radiation (PAR) the east and west sides showed high rates of A in the morning, being the variations A related to limitations in gs. The carbon isotope compositions (δ13C) in the basal area were higher in the west side to the area I (Topázio variety) and showed no differences for area II (Catuaí) and for the total concentration of chlorophyll. / A produção e a qualidade da bebida do café podem variar significativamente em relação a aspectos nutricionais, fisiológicos, genéticos e edafoclimáticos. Dentre esses aspectos, a irradiância apresenta forte influência nas características fisiológicas, interferindo na quantidade e qualidade dos frutos produzidos. Com o estabelecimento de lavouras cafeeiras em regiões de temperatura média mais elevada e de relevo mais plano, como nos Cerrados em geral, observações de campo demostram a influência da orientação do alinhamento de plantio de café no comportamento da cultura, quanto às faces de exposição das folhas. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência do alinhamento norte-sul quanto aos aspectos relacionados à produção, qualidade de café, nutrição e fisiologia em região de Cerrado. O estudo foi realizado em duas áreas de plantio comercial de café - Coffea arabica L. Topázio (área I) e Coffea arabica L. Catuaí (área II), com fileiras de plantio orientadas no sentido norte-sul, na região do Triângulo Mineiro, município de Araxá MG. Em cada área foram colhidas dez plantas sequenciais com cinco repetições por área; cada lado da planta foi colhido separadamente. Retirou-se uma amostra de 4 kg de frutos frescos em cada lado, que foram devidamente lavados e separados em cereja, verde e boia. Após a secagem, foram realizadas as análises de qualidade de bebida dos grãos de café cereja. Para as análises de tecido foliar, trocas gasosas (A), carboidratos, pigmentos fotossintéticos, e composição isotópica do carbono δ13C, foram selecionadas cinco plantas por área, que tiveram as posições apical, mediana e basal do dossel avaliadas em cada lado da planta em diferentes épocas. A produção de café cereja da área I (variedade Topázio) foi 54 % superior no lado leste em relação ao lado oeste e com menor produção de frutos verdes. Entretanto, para a área II (variedade Catuaí), não houve vidiferenças na produção e na porcentagem média das classes de maturação. As notas obtidas pelos grãos de café cereja quanto a bebida não diferiram em relação as faces de exposição ao sol, para ambas as áreas analisadas, assim como para as demais variáveis qualitativas estudadas. As concentrações foliares de macro e micronutrientes estão dentro da faixa adequada recomendada para a cultura e, em ambas as áreas experimentais, as variedades não apresentaram, de modo geral, diferenças significativas nos teores de nutrientes entre os lados da planta. Sob radiação fotossintéticamente ativa (RFA) saturante, os lados leste e oeste apresentaram altas taxas de A no período da manhã, sendo as variações em A relacionadas a limitações na condutância estomática (gs). A discriminação isotópica do carbono (δ13C) e a concentração de clorofila total na parte basal foram superiores no lado oeste para a área I (variedade Topázio) e não apresentaram diferenças para a área II (variedade Catuaí).

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 450533 bytes, checksum: d14de51f177a16c047cb046fafb1e533 (MD5) Previous issue date: 2009-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mutations in GUN (Genome UNcoupled) genes have helped to understand the pathways of the chloroplast signal transduction that control the expression of nuclear photosynthetic genes. In this context, the gun4 genotype has been characterized in biochemical and molecular aspects. However, little is known whether this mutant produces a phenotype physiological aspects. In order to complement the phenotypic characterization of gun4 genotype, the aim of this study was evaluate the photosynthetic responses of gun4 plants of Arabidopsis thaliana under different levels of light and under light stress. The gun4 plants, in the absence of light stress showed reduced levels of chlorophyll a and b, minimal (Fo) and maximal (Fm) fluorescence in dark-adapted leaves, and quantum yield of unregulated energy dissipation of photosystem II (ΦNO) in 20%, 26%, 18% e 32%, respectively. Also, the effective quantum yield of the FSII (ΦFSII) and photochemical quenching (qL) were 11% and 20% higher, respectively. Higher values of ETR (electrons transport rate), ΦFSII and qL were also found in gun4 under different light intensities, showing that gun4 can maximize the transfer of light energy absorbed in the light harvest complex of FSII for the photosynthetic process. The rate of net carbon assimilation (A) and stomatal conductance (gs) were 43% and 61% lower in gun4 respectively, despite no difference in the flow of absorption of 14CO2 was observed, suggesting that the lower magnitude of photosynthesis is due to resistance to influx of CO2. After 14 hours of light stress, there was no difference in A, and the values of the electron transport rate (ETR) and ΦFSII were reduced by 35% and 50% respectively, both in gun4 and wild type (WT) plants. However, the quantum yield potential of FSII (Fv/Fm) decreased significantly only in WT, suggesting that gun4 may have a greater ability to minimize photoinhibitory effects. These results provide additional evidences for the higher non-photochemical quenching (qN) and quantum yield of regulated energy dissipation of the gun4 FSII (ΦNPQ). Together, the photochemical phenotypes of gun4 may explain the increase (48%) in the photochemical global network connectance after 28 hours of stress, demonstrating the greater ability of this genotype to adjust its photosynthetic apparatus in response to light stress. Finally, the results found in this study demonstrated that gun4 transfers and dissipates more efficiently the excess of light energy absorbed under light stress condition, despite a strong reduction in chlorophyll content. The results suggest the existence of a mechanism for the adjustment of the photosystem in order to offset the reduction of light absorption, indicating the importance of this mutant to explore the mechanisms that control the plasticity of the photochemical protein complex. / Mutações em genes denominados GUN (Genome UNcoupled) têm auxiliado na compreensão das rotas de transdução de sinais do cloroplasto que controlam a expressão de genes fotossintéticos nucleares. Nesse sentido, o genótipo gun4 tem sido caracterizado em aspectos bioquímicos e moleculares, no entanto pouco se sabe sobre aspectos fisiológicos desse mutante. Diante disso, de forma a complementar essa caracterização fenotípica, o objetivo desse trabalho foi avaliar as respostas fotossintéticas do mutante gun4 de Arabidopsis thaliana sob diferentes níveis de luz. Plantas gun4, na ausência de estresse luminoso, apresentaram níveis de clorofila a e b, fluorescências mínima (Fo) e máxima (Fm) de folhas adaptadas ao escuro e rendimento quântico de dissipação não regulada de energia do fotossistema II (ΦNO) reduzidos em 20%, 26%, 18% e 32%, respectivamente, enquanto que o rendimento quântico efetivo do FSII (ΦFSII) e o coeficiente de extinção fotoquímico (qL) foram 11% e 20% maiores, respectivamente. Valores maiores de ETR (taxa de transporte de elétrons), ΦFSII e qL também foram observados em gun4 sob diferentes intensidades luminosas, demonstrando que este fenótipo transfere de forma mais eficiente a energia luminosa absorvida no complexo coletor de luz do FSII para o processo fotossintético. A taxa de assimilação líquida de carbono (A) e a condutância estomática (gs) foram 43% e 61% menores em gun4, respectivamente. Porém, não houve diferença no fluxo de absorção de 14CO2, sugerindo que a menor magnitude de A seja devido a uma restrição difusional ao influxo de CO2. Após 14 h de estresse, não houve diferença em A e os valores da taxa de transporte de elétrons (ETR) e ΦFSII foram reduzidos em 35% e 50%, respectivamente, tanto nas plantas gun4 como no tipo selvagem (WT). Entretanto, o rendimento quântico potencial do FSII (Fv/Fm) decresceu significativamente apenas em WT, sugerindo que gun4 possa minimizar, mais eficientemente, efeitos fotoinibitórios. Isto se evidencia, adicionalmente, nos maiores valores de coeficiente de extinção não fotoquímico (qN) e rendimento quântico de dissipação regulada de energia do FSII (ΦNPQ). Em conjunto, esses fenótipos fotoquímicos de gun4 podem explicar o maior aumento (48%) na conectância global da rede fotoquímica após 28 h de estresse, demonstrando a maior capacidade deste genótipo em ajustar seu aparato fotossintético em resposta ao estresse luminoso. Por fim, os resultados encontrados neste trabalho demonstraram a alta capacidade do genótipo gun4 em dissipar o excesso de energia luminosa absorvida sob estresse e, apesar da forte redução no teor de clorofila, transferir esta mais eficientemente. Isso sugere a existência de um mecanismo de adaptação dos fotossistemas de forma a compensar a redução na absorção de luz, indicando um valor importante deste mutante para explorar os mecanismos que controlam a plasticidade dos complexos protéicos fotoquímicos.