Orientador: Fernando Roberto Martins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T19:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aranha_BrunoAlmozara_D.pdf: 8398241 bytes, checksum: a8e23c2280a43031a00dfd7ff7df0dd3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Investigamos o padrão filogenético de comunidades silvestres do cerrado sensu lato. No primeiro capítulo utilizamos o padrão filogenético para investigar se há maior influência do tipo de solo ou do regime de fogo sobre a organização de algumas comunidades silvestres do cerrado. No município de Itirapina, estados de São Paulo amostraram espécies silvestres de cinco comunidades de cerrado com diferentes fitofisionomias, classificadas em protegidas e desprotegidas do fogo em solos arenosos e solo argiloso. Levantamos os dados florísticos de cerrados da região de Itirapina para compor um pool de espécies silvestres e construir a mega-árvore filogenética. Com dados da espessura da casca para todas as espécies do pool, calculamos se esse atributo ecológico ligado à tolerância ao fogo é convergente ou filogeneticamente conservado. Testamos se a distribuição dos valores da espessura de casca nas espécies amostradas nas cinco comunidades é independente da proteção contra o fogo e do tipo de solo e se nas comunidades de solo arenoso é independente da proteção contra o fogo. Por fim, calculamos o padrão filogenético das comunidades e a distância filogenética entre elas. Encontramos que a espessura de casca é um atributo convergente e que a distribuição de seus valores é mais dependente do tipo de solo do que da proteção contra o fogo. As comunidades silvestres apresentaram padrão filogenético aleatório, mas a comunidade sobre o solo argiloso foi a única que apresentou uma distância filogenética significativamente maior do que as demais comunidades. Concluímos que o solo é um filtro ambiental importante na organização de comunidades silvestres locais do cerrado. Dado que espécies silvestres do cerrado evoluíram in situ sob a pressão de incêndios recorrentes, especulamos que provavelmente o solo teve um papel muito importante para a evolução de espécies pré-adaptadas. No segundo capítulo investigamos o padrão filogenético de comunidades silvestres em todo o território do cerrado no Brasil. Avaliamos o papel da heterogeneidade ambiental na distribuição atual da flora em províncias florísticas para inferir sobre a evolução e a manutenção da diversidade do cerrado. Construímos um banco de dados com 142 comunidades silvestres de cerrado sensu lato, localizadas em todas as províncias florísticas. Calculamos o padrão filogenético das comunidades silvestres do cerrado em duas escalas espaciais: considerando apenas as comunidades localizadas em cada província florística; e considerando todo o domínio. Em todas as situações o padrão filogenético do cerrado foi aleatório, e os índices filogenéticos não se correlacionaram com as variáveis ambientais, mas apenas com as espaciais. Concluímos que processos biogeográficos estocásticos, como a história biogeográfica e a migração, foram mais importantes na diversificação e na distribuição atual das espécies silvestres do cerrado do que a heterogeneidade ambiental. Os dois capítulos evidenciaram que o padrão filogenético das comunidades silvestres do cerrado é aleatório, e atribuímos esse padrão a pré-adaptações ligadas ao escleromorfismo pré-existente nas linhagens ancestrais da flora do cerrado / Abstract: We investigated the phylogenetically pattern of cerrado sensu lato woody communities. In the first chapiter we used the phylogenetic pattern to investigate whether the influence of soil type or fire regime prevails on assembly of some woody cerrado communities. In the municipality of Itirapina, state of São Paulo, we sampled cerrado woody species from five communities with distinct phytophisiognomies, classified in protected and unprotected from fire, and in sand soil and clay soil. We looked for floristic data from Itirapina cerrado to bild regional woody species pool and constructed the phylogenetic mega-tree. With bark thickness for all species pool, we evaluated whether this ecological trait related with fire resistence was phylogenetically convergent or conserved. We tested if the bark thickness values distribution in the woody cerrado species from the five sampled communities was independent of fire protection and soil type. And regarding only sand soil communities, we tested, again, if bark thickness values distribution was independent from fire protection. Finelly, we calculated the communities phylogenetically pattern and the phylogenetic distance between them. We found that bark thickness was a convergent trait and their values distribution was dependent of soil type rather than fire protection. The phylogenetic pattern of cerrado communities was random, but the community with clay soil was the only who showed a greater and significant phylogenetic distance comparing with the others cerrado communities. We concluded that soil type was an important environment filter acting in the assembly of cerrado woody communities. Given that cerrado species evolved in situ under recurrent fire pression, we speculated that the soil plobably had an important role for the evolution of pré-adapted lineages. In the second chapter we investigated the phylogenetic pattern of wood cerrado communities over the whole cerrado domais in Brazil. We evaluated the role of environmental heterogeneity in the actual distribution of cerrado woody flora in floristic provinces with the aim to infer about the evolution and maintenance of cerrado diversity. We bild a data bank with 142 woody cerrado communities located in all floristic provinces. We calculated the community phylogenetic pattern in two spatial scales: province scale and domain scale. In all scales the phylogenetic pattern was random, and the phylogenetic indexes were not correlated with environmental variables, but only with spatial variables. We conclude that stochastic biogeographical processes, such as bigeographic history and migration, were more important in the diversification and distribution of cerrado woody species than environmental heterogeneity. The two chapters highlight that the cerrado woody communities phylogenetic patterns is random, and we attributed this pattern to pre-adaptations related with scleromorphism pre-exisitent in the ancestral lineages of cerrado flora / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-27T12:24:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pereira 2016_Tese(versão atualizada).pdf: 1847194 bytes, checksum: 1bbe90969d40979662752cf1108d5095 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T12:24:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pereira 2016_Tese(versão atualizada).pdf: 1847194 bytes, checksum: 1bbe90969d40979662752cf1108d5095 (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / FACEPE / A expansão das populações humanas promove alterações nos ecossistemas naturais. Estas alterações ocorrem desde a perda de hábitat ao nível de paisagem e a extração de recursos a nível local até mudanças climáticas a nível regional e global. No entanto, pouco se sabe acerca das consequências que estas alterações têm à biodiversidade e estrutura das comunidades de plantas e ao empobrecimento biológico dos ecossistemas e distribuição de espécies em florestas tropicais secas. A Caatinga, um bosque seco do Brasil, possui uma grande área modificada pelas ações humanas e os modelos climáticos predizem que nos próximos anos este ecossistema vai sofrer uma importante redução na precipitação e um aumento na temperatura. Esta tese buscou compreender, em uma escala de paisagem, como ações humanas afetam a composição e estrutura da flora lenhosa da Caatinga. Foram estudadas 18 áreas dentro de 214.3 km2 dominados por Caatinga madura exposta a diferentes tipos de distúrbio. O primeiro capítulo avaliou o efeito aditivo e multiplicativo da precipitação (gradiente de 510 a 940 mm), três preditores de distúrbio crônico (i.e. distancia para fazendas e estradas, densidade de trilhas de caprinos) e um preditor de distúrbio agudo (i.e. porcentagem de cobertura vegetal em um raio de 1 km) sobre a diversidade taxonômica, densidade de indivíduos, equabilidade, composição de espécies e biomassa de indivíduos adultos de árvores e arbustos. A precipitação anual foi o melhor preditor da composição e estrutura da vegetação, afetando positivamente a biomassa e riqueza de espécies, mas reduzindo a equabilidade das comunidades devido à perda de espécies raras em áreas com baixa precipitação. Os distúrbios agudos e crônicos tiveram fraco impacto sobre a vegetação, mas a distância para as estradas esteve negativamente relacionada com a riqueza, densidade e equabilidade das comunidades. No segundo capítulo, foi provada se a diversidade β taxonômica e a diversidade filogenética dentro e entre comunidades (α e β 1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β – filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga, (ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e qu – filogenética) mudam com a disponibilidade hídrica (déficit hídrico médio anual, 658– 1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β – filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga, (ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e que portanto, (iii) as comunidades locais de plantas não representam um subgrupo aleatório das espécies da flora regional e sim um subgrupo de espécies adaptadas ao estresse hídrico e distúrbios antrópicos. / Human population growth promotes changes in natural ecosystems, ranging from landscape level by habitat loss to regional and global level by climatic changes. However, there is a lack of knowledge about the effects of habitat loss and climatic changes on community biodiversity in Seasonally Dry Tropical Forest (STDF) through changes in vegetation structure and species’ distribution. The Caatinga is Brazilian SDTF threatened by climate change (future predictions estimate a decreasing in precipitation and an increasing in temperature) and by anthropogenic disturbance such as overgrazing, continuously collection of forest products and livestock production. In this study, we tested at landscape scale the impacts of precipitation and human disturbances in the composition and the structure of Caatinga wood flora. We carried out 18 0.1 ha plots across 21 430 ha of Brazilian Caatinga dominated by mature forests exposed to different disturbance types. The first chapter, we evaluated the additive and synergic effects of precipitation (510 to 940 mm gradient), plus three predictors of chronic disturbance (i.e. distance to nearest farm and road, and length of goat trails) and one predictor of acute disturbance (i.e. landscape vegetation cover) on the diversity, stem density, evenness, taxonomic composition and biomass of adult trees and shrubs. The annual mean precipitation was the best predictor of vegetation structure and composition, affecting positively the biomass and species richness, but reducing the community equability due to the rare species loss in low precipitation areas. The acute and chronic disturbance had a weaker impact on vegetation, but the distance to nearest roads was negatively related to species richness and density and community equability. In the second chapter, we prove whether taxonomic β diversity and phylogenetic diversity within and between communities (α e β – phylogenetic) change with water availability (annual average water deficit, 658–1086 mm) and with the three chronic disturbance predictors. The water availability was the best predictor of α – phylogenetic and β taxonomic and phylogenetic diversity when considered rare and common species, but not for dominant species. Chronic disturbances were not good predictors to α or β – phylogenetic diversity. Only β – taxonomic diversity, when considering rare species, was explained by dispersion limitation (i.e. geographic distance) and distance to the nearest road. In this thesis, our results show that (i) the water availability and chronic disturbances are important community assembly forces in Caatinga, (ii) the species loss is not random across the phylogeny and, therefore, (iii) the local plant communities do not represent a random subgroup of regional flora but a subgroup of human disturbance and water stress adapted species.

Analisou-se 54 amostras de vírus da raiva isoladas de diferentes espécies animais e de seres humanos do Estado do Maranhão, inicialmente pelas técnicas tradicionais de imunofluorescência direta (IFD) e de inoculação intracerebral em camundongos (ICC), com o objetivo de realizar um estudo de epidemiologia da doença. No reteste, todas as amostras foram positivas na IFD e 19 resultaram negativas à ICC. O comportamento biológico dos isolados foi estudado em camundongos, revelando um período de incubação entre 7 e 17 dias, com sinais clínicos variados e duração média de 4 dias. Para a avaliação da patogenicidade, foram selecionadas cinco amostras do estudo, oriundas de diferentes espécies, como vírus de desafio nos camundongos imunizados com uma vacina comercial de vírus inativado. Os resultados do desafio indicaram que a proteção conferida pela vacina foi baixa para todas as amostras. A presença de anticorpos no soro dos camundongos vacinados foi demonstrada em diferentes períodos de vacinação. A tipificação antigênica de quatro amostras de vírus foi realizada pela imunofluorescência indireta (IFI) utilizando um painel de anticorpos monoclonais (MAbs) procedentes do Canadian Food and Inspection Agency, Ottawa, Canadá, identificando o perfil correspondente à variante de morcego hematófago Desmodus rotundus. Na caracterização genética com base nos genes que codificam a glicoproteína G e nucleoproteína N, observou-se que os isolados foram divididos em dois grupos genéticos independentes associados a ciclos endêmicos distintos. Esses resultados permitem concluir que no Estado do Maranhão circulam pelo menos duas variantes do vírus da raiva, mantidas por carnívoros terrestres e morcegos hematófagos. Destaca-se que houve variação regional entre as amostras isoladas em diferentes áreas geográficas. Além disso, foram constatados hospedeiros inesperados nos clados formados. Também, não houve variação temporal nas amostras pesquisadas. / Fifty four rabies virus samples isolated from different animal species and humans, diagnosed positive by means of the direct fluorescent antibody test (dFA) and mouse inoculation test (MIT) in the State of Maranhão were selected for an epidemiologic study. In the retest, all these samples were dFA-positive, but 19 were negative by the MIT. The biologic behavior of these samples was assessed in mice by intracerebral inoculation and the incubation period was between 7 and 17 days, showing varied clinical signs with an average duration of 4 days. For the evaluation of the pathogenicity, five rabies viruses isolated from different species were selected, and used as the challenge viruses to be inoculated into mice been vaccinated previously with an inactivated commercial rabies vaccine. The results of the challenge experiments indicated low protection of the vaccine against the challenge viruses. The presence of rabies antibody was demonstrated in the sera of vaccinated mice taken at different intervals after vaccination. The antigenic typing was performed in four samples by using the indirect fluorescent antibody test (IFI) with a panel of monoclonal antibodies (MAbs) provided by the Canadian Food and Inspection Agency, Ottawa, Canada, and the profile identified was closely related to that of the Desmodus rotundus vampire bat. The genetic characterization based on genes coding the glycoprotein G and nucleoprotein N genes indicated that isolates were divided into two independent genetic groups associated to distinct endemic cycles. With the results obtained, we conclude that in the State of Maranhão there are circulating at least two distinct variants of rabies viruses, maintained by terrestrial carnivores and vampire bats. Regional variation among the isolates taken from different geographic areas has been found. And the rabies virus isolates grouped into clades were associated with unusual host species and no temporal variation was observed among the isolates.

The parasitic life style has repeatedly evolved in several occasions within nearly every life kingdom. Among Plants, parasitic clades are currently believed to have diverged 12 times independently, comprising over 1% of all extant diversity of flowering plants (Angiosperms). This great variety of species is translated into a wide array of plant habits, body sizes, modes of host infestation, photosynthetic capacity, life cycles, occupied environments, etc. Still, all of these ca. 4,600 plant species are united by the presence of a particular organ known as haustorium. Said to \"morphologically define parasitism among plants\", this peculiar plant organ carries out the main parasitic functions, from initial attachment and invasion of host tissues, to the stablishmente of a morpho-functional bridge that allows parasite-host communication and substance exchange. Considering the importance of this organ for the parasitic plant lifeform, the wide diversity of these plants is analyzed here in terms of structural and evolutionary aspects of the haustorium development. Initially, detailed studies are presented for the species characterized by two infestation modes: mistletoes, i.e., parasites the attach to host stems and branches; and endophytic parasites, i.e., plants that colonize the interior of the host body and are only visible outsite the host during the reproductive phase. Regarding mistletoes, details obtained from broad studies on their haustorium morphogenesis were used for a phylogenetic analysis of ancestral character state reconstruction and divergence time estimations. Results suggest that the change from root to aerial parasitism could have been facilitated by a common background for haustorium development shared by root parasites and early diverging mistletoes. From these early ancestors, specialization of haustorium tissue located internally to the host stems/branches would have led to evolution of different morphologies of the host-parasite connection, including the rise of a few endophytic species within mistletoe clades. In the second chapter, endoparasitism is detailed and discussed, including endophytic mistletoes but mainly focusing on the four puzzling plant families exclusively composed of species showing this infestation mode. Despite their reduced body size and endophytic system initially composed of parenchyma cells only, endoparasitic species of these four families are shown here to differentiate conductive phloem and/or xylem cells. Different strategies for the establishment of host-parasite connections are also reported and discussed as probably related to flower size. The hypothesis of parasitic plant control over host cambium differentiation is highlighted as a likely explanation for the alterations observed in host xylem and phloem anatomy. In the sequence, the third chapter is dedicated to a study of the terminology related to haustorium morphology and anatomy. A total of 48 terms are presented and discussed in an illustrated and referenced glossary. As the main result, parasitic plant haustorium is understood as a complex organ, composed of different tissues and cell types. The frequent equalization of this complete organ with one of its parts is discussed as frequently leading misunderstandings of the very parasitic nature of some species and lineages of haustorium-forming plants. Finally, the fourth chapter provides a broad comparative study of this peculiar organ in all 12 independent lineages of parasites. Methods in plant morphology and anatomy were combined with the current phylogenetic paradigm of parasitism evolution among plants. A general developmental sequence is discussed to be common in all haustoria, despite their varied ontogenetic origin. In all analyzed parasitic clades, direct host-parasite xylary connections were formed; on the other hand, phloem connections were detected in species of four clades only. A comparison between the huadotium and other plant organs discusses terminal haustoria to be a modified root, while lateral haustoria could be interpreted as either a modified stem, or as neoformation. Altogether, these results indicate the existence of very conservative mechanisms for haustorium formation throughout all of its diversity / O estilo de vida parasita tem evoluído repetidamente em várias ocasiões em quase todos os reinos da vida. Entre as plantas, acredita-se que os clados parasitas divergiram 12 vezes de forma independente, compreendendo mais de 1% de toda a diversidade existente de plantas com flores (Angiospermas). Essa grande variedade de espécies é traduzida em uma ampla gama de hábitos, tamanhos corporais, modos de infestação da planta hospedeira, capacidade fotossintética, ciclos de vida, ambientes ocupados, etc. Ainda assim, todas esses ca. 4.600 espécies de plantas estão unidas pela presença de um órgão específico conhecido como haustório. Dito como a \"definição morfológica do parasitismo entre as plantas\", este peculiar órgão vegetal realiza as principais funções parasitárias, desde a fixação inicial e invasão dos tecidos hospedeiros, até o estabelecimento de uma ponte morfofuncional que permite a comunicação parasita-hospedeira e a troca de substâncias. Considerando a importância deste órgão para a forma de vida da planta parasita, a grande diversidade destas plantas é analisada aqui em termos de aspectos estruturais e evolutivos do desenvolvimento do haustório. Inicialmente, são apresentados estudos detalhados para as espécies caracterizadas por dois modos de infestação: ervas-de-passarinho, ou seja, parasitas que se prendem a caules e ramos da hospedeira; e parasitas endofíticas, plantas que colonizam o interior do corpo hospedeiro e apenas são visíveis no exterior da hospedeira durante a fase reprodutiva. Quanto às ervas-de-passarinho, os detalhes obtidos a partir de estudos amplos sobre a morfogênese do haustório foram utilizados para uma análise filogenética de reconstrução do estado de caráter ancestral e estimativas do tempo de divergência. Os resultados sugerem que a mudança do parasitismo da raiz para o parasitismo aéreo poderia ter sido facilitada por um contexto comum para o desenvolvimento do haustório, compartilhado por parasitas de raízes e pelas primeiras ervas-de-passarinho a divergirem. A partir desses primeiros ancestrais, a especialização do tecido haustorial localizado internamente aos ramos da hospedeira levaria à evolução de diferentes morfologias da conexão parasita-hospedeira, incluindo o surgimento de algumas espécies endofíticas dentro dos clados de ervas-de-passarinho. No segundo capítulo, o endoparasitismo é detalhado e discutido, incluindo ervas-de-passarinho endofíticas, mas principalmente com foco nas quatro famílias de plantas intrigantes compostas exclusivamente por espécies que mostram esse modo de infestação. Apesar de seu tamanho corporal reduzido e do sistema endofítico inicialmente composto somente por células de parênquima, as espécies endoparasitas dessas quatro famílias são mostradas aqui como capazes de diferenciar células condutoras de floema e/ou xilema. Diferentes estratégias para o estabelecimento de conexões parasita-hospedeira também são relatadas e discutidas como provavelmente relacionadas ao tamanho das flores dessas plantas. A hipótese de controle de plantas parasitas sobre a diferenciação cambial da hospedeira é destacada como provável explicação para as alterações observadas na anatomia do xilema e floema hospedeiro. Na seqüência, o terceiro capítulo é dedicado a um estudo da terminologia relacionada à morfologia e anatomia do haustório. Um total de 48 termos são apresentados e discutidos em um glossário ilustrado e referenciado. Como principal resultado, o haustório das plantas parasitas é compreendido como um órgão complexo, composto por diferentes tecidos e tipos celulares. A frequente equalização deste órgão completo com uma de suas partes é discutida como freqüentemente levando a mal-entendidos sobre a natureza parasitária de algumas espécies e linhagens. Finalmente, o quarto capítulo fornece um amplo estudo comparativo desse órgão peculiar em todas as 12 linhagens independentes de parasitas. Métodos em morfologia e anatomia vegetal foram combinados com o atual paradigma filogenético de evolução do parasitismo entre plantas. Uma seqüência geral de desenvolvimento é discutida como sendo comum em todos os haustórios, apesar de sua origem ontogenética variada. Em todos os clados parasitas analisados, conexões xilemáticas diretas entre parasitas e hospedeiras foram obsrvadas; por outro lado, as conexões do floema foram detectadas em espécies de apenas quatro clados. Uma comparação entre o haustório e outros órgãos vegetais discute o haustório terminal como sendo uma raiz modificada, enquanto o haustório lateral pode ser interpretado como um caule modificado ou como uma neoformação. Em conjunto, estes resultados indicam a existência de mecanismos conservados para a formação de haustórios em toda a sua diversidade

A genética molecular permite o entendimento dos mecanismos que regulam o desenvolvimento dos órgãos vegetais em resposta a fatores bióticos e abióticos. A regulação de vias gênicas é de fundamental importância no sucesso reprodutivo, evolutivo e econômico dos vegetais. Uma das modalidades de regulação é a pós transcricional através de microRNAs (miRNAs). Tratam-se de pequenos RNAs endógenos não codantes que possuem uma complementaridade quase perfeita em plantas. Em plantas, muitos genes-alvos de miRNA codificam-se para fatores de transcrição, como os genes SQUAMOSA Promoter-Binding Protein-Like (SPL/SBP). O microRNA156, conservado entre as Angiospermas, regula diversos fatores de transcrição da família SBP. O módulo miR156/SBP, denominado via da idade (AGE), atua ao longo do ciclo de vida dos vegetais regulando as transições de fase: juvenil-adulta e vegetativa-reprodutiva. O tomateiro, Solanum lycopersicum L., possui genes SlSBPs regulados pelo miR156 e com funcionalidade não esclarecida. Dentre aqueles, o gene SlSBP6c (Solyc12g038520) se destaca por possuir maior similaridade filogenética com SPL6s/SBP6s de solanáceas do que seus genes homólogos SlSBP6a e SlSBP6b o que sugere a hipótese de um possível ganho de função. Com o intuito de testar essa hipótese, o presente trabalho objetivou caracterizar funcionalmente o gene SlSBP6c. Para tanto, utilizou-se o genótipo 35S::rSlSBP6c, planta transformada de tomateiro cultivar Micro-Tom (MT) que super-expressa a versão resistente ao miR156 do gene SlSBP6, fusionada ao promotor viral 35S. Este material vegetal foi gerado pelo laboratório de Genética Molecular do Desenvolvimento Vegetal e cedido para execução desta pesquisa. O trabalho se desenvolveu em duas etapas: caracterização molecular e morfo-fisiológica. Primeiramente, os genes SlSBP6a, SlSBP6b e SlSBP6c de tomateiro foram analizados quanto a sua expressão ao longo do desenvolvimento em folhas e inflorescência. E, posteriormente, foram analisados a complexidade foliar, o tempo de florescimento, a transição do meristema vegetativo para o reprodutivo, o teor relativo de clorofila e a fotossíntese líquida. Os resultados obtidos demonstram que os genes SlSBP6a e SlSBP6c são semelhantes no padrão de expressão gênica na homologia das protéinas que o codificam, indicando similaridade funcional. A de-regulação do gene SlSBP6c leva ao aumento a complexidade foliar, o teor relativo de clorofila e a fotossíntese líquida. O atraso na transição do meristema vegetativo para o reprodutivo se evidencia por um florescimento tardio nas plantas que super-expressam o gene SlSBP6c. Os resultados demonstram que o gene SlSBP6c exerce funcionalidade no tomateiro atuando na transição de fase vegetativo-reprodutivo. / Molecular genetics allows the understanding of the mechanisms that regulate the development of plant organs in response to biotic and abiotic factors. The regulation of gene pathways is of fundamental importance in the reproductive, evolutionary and economic success of the plants. Research has been increasing the knowledge about post-transcriptional regulation through microRNAs (miRNAs). The miRNAs are small non-coding endogenous RNAs that have almost perfect complementarity in plants. Many miRNA target genes in plants are encoded by transcription factors, such as the SQUAMOSA PROMOTER-BINDING PROTEIN-LIKE (SPL / SBP) genes. MicroRNA156 is conserved among Angiosperms and regulates several transcription factors of the SBP family. The miR156 / SBP module, called the age pathway (AGE), acts throughout the life cycle of plants regulating phase transitions juvenile-adult and vegetative-reproductive. The tomato, Solanum lycopersicum L., has newly described and unintelligently regulated miR156 regulated SlSBPs. Among these, the gene SlSBP6c (Solyc12g038520) stands out for having greater phylogenetic similarity with solanaceous SBP6s than its homologous genes SlSBP6a and SlSBP6b, indicating a possible gain of function related to characteristics of this family of plants as fleshy fruits and composite leaves. In order to test this hypothesis the work aimed to characterize the SlSBP6c gene functionally. Using as a tool the 35S::rSlSBP6c genotype, transformed tomato plant micro-Tom (MT) that over-expresses the miR156 resistant version of the SlSBP6 gene, fused to the 35S viral promoter. The Laboratory of Molecular Genetics of Plant Development generated this plant material. The work was developed in two stages: molecular and morpho-physiological characterization. In the first the genes SlSBP6a, SlSBP6b and SlSBP6c of tomato were analyzed for their expression throughout the development in leaves and inflorescence. In the second, the leaf complexity, the flowering time, the transition from vegetative to the reproductive meristem, the relative chlorophyll content and the net photosynthesis were evaluated. The results obtained demonstrate that the SlSBP6a and SlSBP6c genes are very similar in the pattern of gene expression in the homology of the coding proteins, indicating a functional similarity. The SlSBP6c gene acts to increase leaf complexity, relative chlorophyll content and liquid photosynthesis. A late flowering in plants that overexpress the SlSBP6c gene evidences the delay in the transition from the vegetative to the reproductive meristem. The data set demonstrates that the SlSBP6c gene has important functionality in tomatoes acting on vegetative-reproductive phase transition.

A comparação de genomas, genes ou até sequências de nucleotídeos não condificantes é uma importante tarefa na qual a bioinformática pode ser aplicada, uma vez que ela auxiliar em diversas atividades, por exemplo, análises filogenéticas. Análise filogenética, por sua vez, busca analisar a relação evolutiva de cada espécie, considerando suas características genéticas. Esses processos e as técnicas que os implementam se baseiam em sequências de nucleotídeos sequenciadas e armazenadas em bancos de dados de genomas públicos. Com análise filogenética também é possível identificar possíveis origens de um gene. Essa tarefa é de grande importância, pois auxilia na identificação da origem de genes patogênicos, podendo auxiliar no combate e prevenção do surgimento de doenças. Um problema potencial dessas sequências é a possibilidade de haver erros nas anotações (marcações de sequências como genes). Esses erros são pouco explorados por pesquisadores atualmente. Outro tema pouco explorado é a análise filogenética de genes exclusivos, que são genes que se manifestam em apenas uma espécie, considerando um grupo de espécies próximas. A identificação de genes exclusivos de alguma espécie pode servir para a correta identificação de, por exemplo, a espécie que causa uma doença, de forma a permitir o uso do tratamento mais específico e adequado. A importância da descoberta de filogenias de genes exclusivos e a dificuldade de garantir a consistência nas anotações genéticas motivaram este trabalho, que teve como objetivo implementar ferramentas para interpretar dados de comparação genética, identificando potenciais erros em anotação de genes exclusivos e criando estratégias para identificar a origem desses genes. As origens de genes exclusivos exploradas neste trabalho envolvem a possibilidade dos genes exclusivos terem derivado de outras famílias de genes do próprio organismo, ou, os genes exclusivos se diferenciaram muito dos genes ancestrais. Essas hipóteses, juntamente com a hipótese da existência de erros de anotação, foram exploradas em experimentos utilizando as ferramentas desenvolvidas. Os experimentos visaram a analisar a aplicabilidade da estratégia desenvolvida. Foram utilizados genomas de bactérias do gênero Xanthomonas, que contém um grande grupo de bactérias que causam doenças em plantas. Os resultados obtidos demonstram que existe uma quantidade considerável de potenciais erros de anotação nos genomas considerados, provando a hipótese de que a inconsistência nas anotações genômicas possui grande influência para a dificuldade na identificação de filogenias (tanto de genes exclusivos como para não exclusivos). Os resultados também demonstraram que boa parte dos genes exclusivos possivelmente se originaram de outras famílias de genes do próprio genoma. Ou ainda, que esses genes sofreram modificações em relação aos genes ancestrais, mas ainda possuem certas semelhanças com sequências de nucleotídeos que não codificam genes em outras espécies mais distantes. Por fim, a estratégia desenvolvida se mostrou útil na análise filogenética das bactérias estudadas, sendo este um forte indício de que a mesma abordagem pode ser utilizada para problemas similares com outras espécies de seres vivos / Comparison of genomes, genes or even non-coding nucleotide sequences is an important task in which bioinformatics can be applied, since it allows the application of phylogenetic analyses. Phylogenetic analysis, in its turn, seeks to analyze the evolutionary relation of each species, considering its genetic characteristics. These processes and the techniques that implement them are based on nucleotide sequences sequenced and stores in databases of public genomes. With phylogenetic analysis it is also possible to identify possible origins of a gene. This task has a great importance, because it allows the identification of the origin of pathogenic genes, which may help to combat or prevent deseases. A potencial problem of these sequences is the possibility of having annotation errors (sequences marking as genes). These errors are little explored by researchers nowadays. Another unexplored topic is the phylogenetic analysis of exclusive genes, which are genes thaht manifest in only one species, considering a group of nearby species. The identification of exclusive genes of a species may serve to correctly identify, for example, a desease, in order to allow the use of a more especific and appropriate treatment. The importance of discovering phylogenies of exclusive genes and the difficulty of guaranteeing the consistency of genetic annotations motivated this work, whose objective was to implement tools to interpret data of genetic comparison, identifying annotation errors in exclusive genes and creating strategies to identify the origin of these genes.The origins of exclusive genes explored in this work involve the possibility of the exclusive genes have derived of other gene families of the organism itself, or, the exclusive genes differed a lot from the ancestral genes. Theses hypotheses, with the hypotesis of the existance of annotation errors, were explored in experiments using the developed tools. The experiments aimed to analyse the applicability of the developed strategy. Genomes of bacteria of the genus Xanthomonas were used, which contains a large group of bacteria that cause diseases in plants. The results show that there is a considerable amount of annotation errors on the genomes, proving the hypothesis that the inconsistency in genomic annotations has a great influence on the difficulty in identifying phylogenies (both exclusive and non-exclusive genes). The results also show that much of exclusive genes possibly originated from other gene families of the genome itself. Furthermore, these genes may have sufferedmodifications in relation to the ancestral genes, but still have certain similarities with nucleotide sequences that don\'t encode genes in other more distant species. Finally, the strategy developed proved useful on phylogenetic analysis of the studied bacteria, which is a strong indication that the same approach can be used for similar problems with other species of living beings

O gênero Persephona Leach, 1817 é restrito a América e é constituído por dez espécies com ocorrência no Atlântico Ocidental e Pacífico Oriental, estando inserido na subfamília Ebaliinae, a qual não se encontra taxonomicamente bem estabelecida. Ao longo dos anos, este gênero foi alocado em diferentes subfamílias e sua classificação é mal definida. Além disso, existem chaves de identificação que não permitem a correta identificação das espécies dentro do gênero. Estas infomações são indicativos de uma forte necessidade de estudos enfocando Persephona, os quais podem fornecer uma melhor compreensão sobre a história evolutiva do gênero. Neste contexto, o presente estudo pretendeu realizar uma ampla revisão taxonômica do gênero Persephona, incluindo caracteres que possuem grande variabilidade dentro do gênero (número e tamanho dos espinhos, quelípodos, etc), caracteres tradicionalmente utilizados na diagnose das espécies, além de outros selecionados a partir do presente estudo (gonópodos, coloração, etc), além de incluir pela primeira vez para o gênero, análises de dados moleculares. Dois genes mitocondriais, o 16S rRNA e o Citocromo Oxidase I (COI) foram utilizados como marcadores. As análises morfológicas revelaram uma ausência de diferenças entre algumas espécies propostas para o gênero Persephona, as quais foram corroboradas pelas análises moleculares. Desta forma, são propostas modificações a respeito da taxonomia de Persephona: P. finneganae é um sinônimo júnior de P. lichtensteinii. O nome P. crinita é valido apenas para os espécimes de ocorrência no Golfo do México; os espécimes de P. mediterranea com ocorrência no Golfo do México, correspondem a P. aquilonaris e aqueles com ocorrência no Caribe e Atlântico Sul, correspondem a P. mediterranea e além do exposto, Iliacantha hancocki é um sinônimo júnior de P. subovata. / The genus Persephona Leach, 1817 is restricted to America and consists of ten species occurring in the Western Atlantic and Eastern Pacific. It belongs to the subfamily Ebaliinae, which is not taxonomically well established. Over the years, Persephona was placed in different subfamilies and its classification is still poorly defined. Also, existing identification keys do not allow a correct classification of the species within the genus. These informations are indicatives of a strong need of studies focusing on Persephona, which can provide a better understanding concerning its evolutionary history. In this context, the present study intends to undertake a broad taxonomic revision of the genus Persephona, including characters possessing great variability within the genus (number and size of the spines, cheliped, etc.), characters traditionally used in the diagnosis of the species, and others selected from the present study (gonopod, coloration, etc.), including for the first time for the genus, analyses of molecular data. As guides for the molecular analyses, two mitochondrial genes, the 16S rRNA and the Cytochrome Oxidase I (COI) were used as markers. The morphological analyses revealed an absence of differences among some species proposed for the genus Persephona, wich were corroborated by molecular and phylogenetic analysis. In this way, is propose modifications regarding Persephona taxonomy: P. finneganae is a junior synonym of P. lichtensteinii: the name P. crinita is valid only for specimens occurring in the Gulf of Mexico; the specimens of P. mediterranea with occurence in the Gulf of Mexico, correspond to P. aquilonaris and those with occurence in the Caribbean and South Atlantic correspond to P. mediterranea, moreover I. hancocki is a junior synonym of P. subovata.

Este trabalho avaliou as relações de parentesco entre as abelhas corbiculadas (Apini) utilizando a evidência total disponível: dados morfométricos tradicionais, dados de morfometria geométrica, dados morfológicos, dados comportamentais e dados moleculares. Fontes que historicamente se mostraram incongruentes. Os problemas metodológicos que cada fonte de caracteres oferece foram investigados e corrigidos na análise filogenética de evidencia total. Todos os dados foram analisados com métodos de parcimônia. Vinte e quatro espécies de Apini e quatro espécies dos grupos externos foram analisadas. As análises filogenéticas de onze medidas corporais tradicionais sugeriram grande interferência do tamanho corporal das espécies nos resultados. Ao corrigir esse efeito do tamanho, os dados morfométricos puderam ser utilizados como caracteres filogenéticos confiáveis. O caráter obtido a partir da morfometria geométrica foi altamente convergente na análise filogenética, apesar da relação entre a forma da asa e do tamanho do corpo das espécies aparentemente terem uma restrição filogenética. As análises dos dados moleculares sugeriram a interferência da escolha dos grupos externos nos resultados, diferentes hipóteses filogenéticas surgiram quando se incluiram duas especies mais distantes de Apini nos grupos externos. Com os grupos externos mais distantes, o suporte dos clados se mostrou constante e maior para os clados mais abrangentes. Porém, os dados moleculares se mantiveram incongruentes com os caracteres morfológicos, morfométricos tradicionais e comportamentais analisados. Em contraste, os dados morfológicos e comportamentais não foram afetados pela escolha dos grupos externos, Euglossina se manteve como um grupo parafiletico segundo esses caracteres. Finalmente, a hipótese filogenética proposta nesse trabalho para o grupo das abelhas corbiculadas apoia a monofilia da tribo Apini, assim como das subtribos Euglossina, Apina, Bombina e Meliponina. A hipótese (Euglossina + (Bombina + (Apina + Meliponina))) é revalidada. Em consequência, a origem única da eussocialidade dentro de Apini é sustentada. / This work evaluated the relationship between corbiculate Apidae using the total evidence available: traditional morphometric data, geometric morphometric data, morphological data, behavioral data and molecular data. These characters historically were incongruent. Methodological problems of each source of character were investigated and corrected in the phylogenetic analysis of the total evidence. The methodological problems were searched for each source of characters. All data are analyzed with parsimony methods. Twenty- four species of Apini and four outgroup species were analyzed. Phylogenetic analysis of eleven traditional body measurements suggested significant interference with body size of the species in the results, to correct this size effect morphometric data can be used as reliable phylogenetic characters. The character obtained from geometric morphometric was highly convergent in the phylogenetic analysis, despite the apparent phylogenetic constraint observed on relationship between the wing shape and body size of the species. Analyses of molecular data suggested the interference of the choice of outgroup in the results, different phylogenetic hypotheses emerged when include two species more distant of Apini in the outgroup. With the most distant outgroup, the support of the clades showed constant and higher for most comprehensive clades. However, the molecular data remained incongruent with traditional morphological and behavioral, morphometric characters analyzed. In contrast, morphological and behavioral data were not affected by the choice of outgroup, Euglossina remained as a paraphyletic group according to these characters. Finally, the phylogenetic hypothesis proposed for the corbiculate Apidae supports the monophyly of the tribe Apini, Euglossina Apina, Bombina and Meliponina. The hypothesis (Euglossina + (Bombina + (Apina + Meliponina))) is revalidated. Consequently, a single origin of eussocialidade within Apini is sustained.

Os Flavivírus são vírus de 40 50 nm de diâmetro, com formas esféricas e RNA de fita simples, com sentido positivo e aproximadamente 11 kb de comprimento. O Vírus da Febre Amarela, protótipo do grupo, é o agente causador da Febre Amarela, uma antiga doença que causou epidemias generalizadas na África, Américas do Norte e do Sul e Europa do século XVII ao início do século XX, e depois ressurgiu nas últimas décadas na África sub- saariana e América do Sul tropical. O presente trabalho busca a reconstrução da transmissão da Febre Amarela na América do Sul, no tempo e espaço, em especial, considerando a provável influência das populações humanas, primatas não humanos e mosquitos, na evolução e distribuição das linhagens genéticas de Febre Amarela, aplicando modelos de inferência Bayesiana para análises filogenéticas e filogeográficas e testando hipóteses de distribuição geográfica com modelagem de nicho ecológico. Os dados dão poucas evidências de que as estratégias de vacinação vigentes tenham efetivamente colaborado para a diminuição da ocorrência de Febre Amarela, indicando possíveis erros na estratégia de vacinação. A partir da análise Coalescente da população viral de Febre Amarela, a população viral apresentou um decréscimo importante iniciado em meados dos anos 90. A análise filogeográfica sugere um padrão geral de transmissibilidade Source-Sink destacando a região amazônica como fonte de diversidade para as outras áreas estudadas, com uma estrutura filogeográfica secundária em ondas. Assim, as introduções do vírus em áreas fora da amazônia tem ocorrência aleatória e podem ser ligadas temporalmente e geograficamente ao norte da America do Sul. Os modelos de distribuição geográfica corroboram esse padrão e indicam uma área possível para circulação da Febre Amarela ampla, englobando diversos ecótonos. Os resultados indicam um possível efeito em longo prazo da vacinação atuando diretamente sobre a evolução e dinâmica filogenética da Febre Amarela e sugere que monitorar a evolução do vírus da Febre Amarela é uma estratégia válida para compreender sua distribuição geográfica e evidenciar mecanismos complexos de transmissão e introdução. Por sua vez, os modelos de Nicho Ecológico mostraram ser ferramentas adequadas para calcular o risco da doença em determinadas áreas, sem sua ocorrência prévia, contribuindo como um modelo preditivos para orgãos de Vigilância prepararem suas estratégias de prevenção e controle no caso de possível introdução de patógenos / The flaviviruses are viruses of 40-50 nm in diameter, with spherical shaped and single-strand RNA with positive sense and approximately 11 kb in length. The Yellow Fever virus is the prototype of the group and the causative agent of Yellow Fever, a disease which caused widespread epidemics in Africa, North America, South America and Europe of the seventeenth century to the early twentieth century. The disease reemerged in recent decades in sub-Saharan Africa and tropical South America. This manuscript aims to reconstruct, in time and space, the transmission of yellow fever in South America, through the applying of a Bayesian inference model, considering the probable influence of human populations, nonhuman primates and mosquitoes on the evolution and distribution of Yellow Fever genetic lineages. Distributional pattern hypothesis will be tested by computational modeling of ecological niche. The data provide little evidence that current vaccination strategies have effectively contributed to reducing the occurrence of Yellow Fever, indicating possible errors in the vaccination strategy. From the analysis of the Yellow Fever population Coalescence, the viral population showed a significant decrease started in the mid-90s. The phylogeographic analysis suggests a general pattern of transmissibility \"Source-Sink\" highlighting the Amazon region as a source of diversity for the other areas studied, with a secondary phylogeographic wave like structure. Thus, the introductions of the virus into areas outside the Amazon has random occurrence and can be linked temporally and geographically to the north of South America The geographical distribution models corroborate this pattern and indicate a broad possible area for Yellow Fever circulation, encompassing many ecotones. The results indicate a possible long-term effect of vaccination acting directly on the evolution and phylogenetic dynamics of Yellow Fever and suggests that monitoring the evolution of the Yellow Fever virus is a valid strategy to understand the geographical distribution and highlight complex transmission mechanisms and spatial movements. In turn Ecological Niche models showed as an appropriate tool to calculate disease risk in certain areas without previous occurrence of the disease, working as a predictive model for Surveillance institutions prepare their strategies for prevention and control in the case of possible pathogen introduction

Os fungos entomopatogênicos dos gêneros Metarhizium, Beauveria e Isaria (Ordem Hypocreales), são comumente encontrados em solo onde sobrevivem de maneira saprofítica ou como endofíticos do sistema radicular das plantas. Informações sobre a composição destas espécies bem como sua diversidade, distribuição e associação com diferentes tipos de cultivos e vegetação nativa são escassas no Brasil. O presente estudo foi desenvolvido para comparar a abundância de fungos entomopatogênicos e a diversidade genética de isolados de Metarhizium spp. em amostras de solo de cultivos anuais, perenes e vegetação nativa, em cinco estados brasileiros que representam os biomas Amazônia, Cerrado, Caatinga, Mata Atlântica e Pampa, em duas estações (seca e úmida) nos anos de 2012 e 2013. O isolamento dos fungos foi realizado com meio seletivo e \"Insect bait\" utilizando Galleria mellonella e Tenebrio molitor. Nos estudos de diversidade genética de Metarhizium spp. foram utilizadas sequências de DNA da região MzIGS3. Representantes dos haplótipos revelados nesta análise tiveram a região 5\'-TEF sequenciada para identificação específica. Fungos entomopatogênicos foram isolados de 86% das 1.056 amostras de solo sendo Metarhizium o gênero predominante (66% das amostras de solo), seguido por Beauveria (41,9%) e Isaria (10,8%). Em geral, as maiores densidades de fungos entomopatogênicos foram obtidas nos biomas Amazônia e Cerrado e as menores densidades detectadas no bioma Caatinga. Metarhizium spp. foi detectado em maior número de amostras de solo em vegetação nativa e cultivos anual e perene do Cerrado. A frequência de Isaria spp. foi baixa nas amostras de solo, sendo detectado em maior número de amostras nos solos com cultivos anuais e vegetação nativa na Amazônia e Caatinga. Metarhizium spp. foi geralmente encontrado em um maior número de amostras coletadas na estação úmida em comparação com as coletas da estação seca, por outro lado Beauveria spp. foi superior na estação seca. A diversidade dos isolados de Metarhizium spp. provenientes de áreas de vegetação nativa foi maior do que dos isolados de cultivos anuais e perenes. Seis linhagens foram encontradas neste estudo; M. robertsii, M. anisopliae, M. pingshaense e três espécies indeterminadas. M. robertsii foi a linhagem predominante (65% dos isolados) sendo encontrado em áreas com vegetação nativa e cultivos anual e perene dos cinco biomas. Metarhizium sp. indet. 1 apresentou a maior diversidade haplotípica dentre as linhagens estudadas. Uma nova linhagem, não caracterizada taxonomicamente, Metarhizium sp. indet. 3, foi encontrada predominantemente na Caatinga. Somente na Amazônia foram encontradas todas as linhagens. O conhecimento da composição das populações de fungos entomopatogênicos nativos bem como sobre a filogenia, diversidade e distribuição dos haplótipos de Metarhizium spp. em solos brasileiros, gerado neste estudo, poderá servir como subsídio para o desenvolvimento de estratégias de conservação e maximização do controle biológico natural de pragas. / Entomopathogenic fungi of the genera Metarhizium, Beauveria and Isaria (order Hypocreales) are associated to the soil where they survive saprofitically or as endophytes of the plants root system. Information on the species composition and its diversity, distribution and association of these fungi with different types of crops and native vegetation are scarce in Brazil. The present study was carried out to compare the abundance of entomopathogenic fungi and the genetic diversity of Metarhizium spp. Isolated from soil samples from annual and perennial crops and native vegetation in five Brazilian states that represent the biomes Amazon, Cerrado, Caatinga, Atlantic Forest and Pampa, in two seasons (wet and dry) in the years 2012 and 2013. The isolation of fungi was performed with selective medium and \"Insect bait\" using Galleria mellonella and Tenebrio molitor. DNA sequences of the region MzIGS3 were used in genetic diversity studies of Metarhizium spp. Representatives haplotypes revealed in the diversity analysis had the 5\'-TEF region sequenced for species identification. Entomopathogenic fungi were isolated from 86% of 1,056 soil samples and Metarhizium was the predominant genus (66% of soil samples), followed by Beauveria (41.9%) and Isaria (10.8%). In general, the highest densities of entomopathogenic fungi were obtained in the Amazon and Cerrado biomes and the lowest densities were detected in the Caatinga biome. Metarhizium spp. was detected in a greater number of soil samples from native vegetation and annual and perennial crops of Cerrado. The frequency of Isaria spp. was low in soil samples being detected in a greater number of soils with annual crops and native vegetation in the Amazon and Caatinga. Metarhizium spp. was usually found in a greater number of samples collected during the wet season compared to the collections in the dry season. On the other hand, Beauveria spp. was higher in the dry season. The diversity of isolates of Metarhizium spp. from areas of native vegetation was greater than that obtained from annual and perennial crops. Six lineages were found in this study; M. robertsii, M. anisopliae, M. pingshaense and three indeterminate species. M. robertsii was the predominant (65% of isolates) found in areas with native vegetation and in the annual and perennial crops of the five biomes. Metarhizium sp. indet. 1 showed the greatest haplotype diversity among the strains studied. A new strain, not characterized taxonomically, Metarhizium sp. indet. 3, was found predominantly in the Caatinga. Only in the Amazon, all lineages were found. The knowledge on species composition of entomopathogenic fungi as well as about phylogeny, diversity and distribution of haplotypes of Metarhizium spp. in Brazilian soils, generated in this study, may be useful for the development of strategies for conservation and maximization of natural biological control of pests.