Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2014 / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-05T14:26:45Z No. of bitstreams: 1 2013_ElaineVazJustino (2).pdf: 2132727 bytes, checksum: 4702b6ee4edad49b92dae9ab8a2d44f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-12-08T12:07:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ElaineVazJustino (2).pdf: 2132727 bytes, checksum: 4702b6ee4edad49b92dae9ab8a2d44f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-08T12:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ElaineVazJustino (2).pdf: 2132727 bytes, checksum: 4702b6ee4edad49b92dae9ab8a2d44f8 (MD5) / A implantação de um campo de produção de qualquer espécie de planta propagada sexuadamente, como as pimentas do gênero Capsicum deve ser feita empregando sementes de alta qualidade. A qualidade é uma característica multifatorial representada pela soma dos atributos físicos, fisiológicos, genéticos e sanitários, através do qual as sementes expressam toda sua potencialidade em um determinado ambiente. A semente é, portanto, um insumo de grande proeminência no processo produtivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica e genética das sementes de espécies de Capsicum por meio, respectivamente de estudos relacionados com a determinação da maturidade fisiológica das sementes e com a taxa de cruzamento natural. O trabalho foi conduzido nas instalações do campo experimental e laboratórios de sementes, de pós-colheita, de melhoramento genético e de análise genômica da Embrapa Hortaliças Brasília-DF. Para a determinação da maturidade fisiológica das sementes foi utilizada a cv. BRS Mari (C. baccatum var. pendulum). As sementes foram obtidas de frutos colhidos em diferentes estádios de maturação, sendo aos 20, 30, 40, 50, 60, 70 e 80 dias após a antese. Os frutos foram avaliados quanto ao teor de clorofila, teor de capsaicina, coloração e comprimento, e as sementes quanto ao teor de umidade, matéria seca, germinação, primeira contagem de germinação, emergência em casa de vegetação e envelhecimento acelerado. Para a determinação da taxa de cruzamento natural foi utilizado como genitor masculino a cultivar de pimenta (C. annuum) 'BRS Garça' e como genitor feminino o pimentão (C. annuum) 'Magali R'. O primeiro fruto maduro do genitor feminino foi colhido e as sementes extraídas, secadas e embaladas para posterior análise molecular. Destas sementes, foram produzidas mudas em casa de vegetação e as folhas jovens coletadas para extração de DNA. A análise molecular foi realizada mediante o emprego da técnica de PCR usando primers específicos para um gene (Pun-1) associado com a pungência de frutos. De acordo com os resultados, a maturidade fisiológica das sementes de pimenta cv. BRS Mari ocorreu aos 70 dias após antese, onde os frutos apresentaram a coloração vermelha. Neste estádio de desenvolvimento, a umidade das sementes foi de 39% e a germinação e emergência das plântulas de 88% e 77%, respectivamente. Notadamente, os picos mais altos da concentração de capsaicina foram observados nesta fase. O marcador específico para capsaicina mostrou-se eficiente para quantificar as taxas de cruzamento natural em condições naturais de Brasília. A taxa de cruzamento natural que ocorreu nas plantas e sementes foi de 10,8% e 1,2%, respectivamente. Estes resultados demonstram a utilidade desse marcador molecular na identificação da pureza genética das sementes bem como na manutenção, multiplicação de germoplasma e na produção de sementes comerciais de pimentas da espécie C. annuum. Além disso, nossos resultados reforçam a necessidade, nas condições brasileiras, de estabelecer sistemas de isolamento físico visando garantir a pureza (qualidade) genética de sementes de germoplasma de Capsicum. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The use of high quality seeds is an important issue to be considered in order to achieve a good stand establishment of field crops. Seed quality is a multifactor trait that represents the sum of the physical, sanitary, physiological and genetic, through which the seeds express all its potential in a given environment. The seed is thus an input of high importance in the production process. The objective of the present work was to evaluate the genetic and physiological quality of two Capsicum species in assays carried out to determine the physiological maturity of seeds as well as the rate of natural crossing. The experiments were carried out at the experimental fields and the laboratories from Embrapa Vegetables, Brasília, DF. The hot pepper „BRS Mari‟ (C. baccatum var. pendulum) was used in the assays aiming to determine the physiological seed maturity. Seeds of this cultivar were obtained from fruits harvested at different maturity stages: 20, 30, 40, 50, 60, 70 and 80 days after anthesis. Color, length, chlorophyll and, capsaicin content were determined on the fruits and seed moisture content, dry matter, germination, first count of germination, emergence under greenhouse conditions and accelerated aging were determined on the seeds. For the determination of the cross-pollination (outcrossing) rate under natural conditions, the hot pepper (C. annuum) „BRS Garça‟ as used as male parent and the bell pepper (C. annuum) „Magali R‟ as used as female parent. The first mature fruit of the female parent was harvested; the seeds were extracted, dried and packaged for subsequent analysis. Seedlings in the greenhouse were produced and the young leaves collected for DNA extraction. Molecular analysis was performed by using PCR assays with primers designed to target a gene (Pun-1) associated with fruit pungency. The physiological maturity of „BRS Mari‟ seeds occurred at 70 days after anthesis, where the fruits showed red color. At this stage, seed moisture content was 39% and the germination and seedling emergence had 88% and 77% respectively. Notably, the highest capsaicin accumulation levels were observed at this stage. The specific marker molecular for fruit pungency was effective for quantifying natural outcrossing rates under natural conditions in Brasília-DF. The rate of cross-pollination determined at plant and seed levels was 10.8% and 1.2%, respectively. These results indicated that this molecular marker may be helpful in the determining genetic purity of commercial hot pepper seed production. In addition, our results reinforce the notion that the physical isolation of the seed production fields is highly recommended under Brazilian conditions in order to preserve the genetic purity (quality) of Capsicum seeds.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-09T14:02:53Z No. of bitstreams: 1 2013_LaryssaMariaTelesBatista.pdf: 2382619 bytes, checksum: 9779e24af9183b46cd93e8bdc02a6800 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-15T20:10:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LaryssaMariaTelesBatista.pdf: 2382619 bytes, checksum: 9779e24af9183b46cd93e8bdc02a6800 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-15T20:10:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LaryssaMariaTelesBatista.pdf: 2382619 bytes, checksum: 9779e24af9183b46cd93e8bdc02a6800 (MD5) / A deficiência hídrica é um dos principais fatores que limitam a produção da cana-de-açúcar. As respostas ocasionadas pelo estresse hídrico sobre os parâmetros fisiológicos, morfológicos e de produtividade podem fornecer informações para subsidiar novas pesquisas, indicando quais parâmetros são influenciados por regimes hídricos contrastantes. O objetivo deste estudo foi avaliar morfofisiologicamente duas variedades de cana-de-açúcar, RB867515 e RB855536, sob diferentes regimes hídricos (irrigado e sequeiro), para obter informações que possam indicar possíveis mecanismos de tolerância ao estresse hídrico e assim, subsidiar o desenvolvimento de variedades adaptadas ao sistema de produção no Cerrado. O experimento foi conduzido em uma área de 0,36 hectares, localizada na EMBRAPA Cerrados, próxima a Planaltina-DF. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com três repetições em parcelas subdivididas; cada variedade constituía uma parcela e os diferentes regimes hídricos, irrigado e sequeiro, as subparcelas. No experimento a irrigação foi aplicada conforme o sistema Line Source Sprinkler System, de forma que a lâmina de água aplicada na cultura descresse do centro para as extremidades da área. Foram avaliados parâmetros fisiológicos (potencial hídrico (ΨW), transpiração, condutância estomática, taxa fotossintética e índice de clorofila), parâmetros biométricos (diâmetro, estatura e número de colmos, número de folhas verdes abertas, emergentes e mortas, número de perfilhos industrializáveis, comprimento e largura da folha +3 e índice de área foliar), além de parâmetros relacionados a características de qualidade do caldo e produtividade da cana (pol do caldo, brix do caldo, pureza do caldo, pol da cana, porcentagem de fibra, toneladas de colmos por hectare e açúcares totais recuperáveis (ATR)). Os dados foram submetidos à análise de variância através do programa estatístico SAS (Statistical Analysis System), e as médias comparadas pelo teste de Tukey a p<0,05. Para os parâmetros fisiológicos, houve significativa redução nas seguintes variáveis: ΨW foliar, condutância estomática, transpiração, taxa fotossintética, índice de clorofila e índice de área foliar nas plantas sob sequeiro, de ambas as variedades, sendo estes parâmetros bons indicativos para diferenciar as variedades com relação aos regimes hídricos contrastantes. Quanto às características biométricas, de maneira geral, respostas significativamente inferiores foram observadas em todos os períodos analisados para as plantas de sequeiro, destacando o índice de área foliar, diâmetro e estatura média dos colmos, número de folhas verdes abertas e o comprimento e largura da folha +3. Já nos aspectos relacionados à qualidade da cana-de-açúcar como matéria prima, o pol de cana foi significativamente inferior no tratamento sequeiro somente na variedade RB867515, por outro lado, o pol de caldo e o ATR foram inferiores nas duas variedades, sendo que os demais parâmetros não apresentaram diferença significativa para os regimes hídricos. Outro parâmetro expressivamente afetado pelas condições de cultivo da cana foi a sua produtividade (toneladas de colmos ha-1), em que, as plantas do tratamento de sequeiro apresentaram uma redução na produtividade de 103 ton ha-1 para a variedade RB855536 e de 121 ton ha-1 para a RB867515, em comparação as plantas mantidas irrigadas durante o período sem precipitação. Embora resultados distintos tenham sido observados pelos parâmetros analisados, é possível observar que o déficit hídrico afeta expressivamente o desenvolvimento das duas variedades de cana-de-açúcar. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Water deficit is one of major factors limiting the production of sugarcane (Saccharum ssp.). The responses caused by water stress on physiological parameters, morphological and productivity can provide information to support new research indicating which parameters are influenced by contrasting water regimes. The objective of this study was to evaluate morphologically and physiologically two varieties of sugarcane, RB867515 and RB855536 under different water regimes (irrigated and rainfed), for information that may indicate possible mechanisms of tolerance to water stress and thus subsidize the development of varieties adapted to the production system in the Cerrado. The experiment was conducted in an area of 0.36 hectares, located at EMBRAPA Cerrados, near Planaltina-DF. The experimental design was a randomized block with three replications in a split plot, each plot was a variety and different water regimes, irrigated and rainfed, the subplots. In experiment irrigation was applied as the Line Source Sprinkler System, wherein the applied water on the culture disbelieve the center to the extremities of the area. Were evaluated physiological parameters (leaf water potential (ΨW), transpiration, stomatal conductance, photosynthetic rate, Chlorophyll index), morphological parameters (diameter, height and number of stems, number of green leaves open, emerging and killed, industrially tiller number, leaf length and width +3, leaf area index) and parameters related to productivity of sugarcane and quality of raw material (pol, juice brix, pol cane, fiber percentage, juice purity , tonnes of cane per hectare and total recoverable sugars (ATR)). Data were subjected to analysis of variance using the SAS statistical program (Statistical Analysis System), and means were compared by the Tukey test (p <0.05). For the physiological parameters, there was a significant reduction in the following variables: ΨW leaf, stomatal conductance, transpiration, photosynthetic rate, chlorophyll index and leaf area index in plants under rainfed of both varieties, these parameters being good indicators to differentiate the varieties with respect to regimes contrasting water. As the morphological characteristics, in general, significantly lower responses were observed in all periods analyzed for rainfed plants, highlighting the leaf area index, average height and diameter of stems, number of green leaves opened and length and width +3. Already in aspects of quality of sugarcane as feedstock, the cane pol was significantly lower in the treatment only for upland variety RB867515, on the other hand, pol and ATR were lower in two varieties, and other parameters showed no significant difference to water regimes. Another parameter significantly affected by the conditions of cultivation of sugarcane was your productivity (tons of cane ha-1), where the period for which the plants started by drought caused a reduction in productivity of 103 ton ha-1 for the variety and RB855536 of 121 ton ha-1 for RB867515 compared irrigated plants maintained during the period without precipitation. Although results have been observed by different parameters, it is possible to observe that water deficit significantly affects the development of two varieties of sugarcane.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2009-12-08T16:57:35Z No. of bitstreams: 1 2007_AnaLuizaMachadoLacerda.pdf: 2446407 bytes, checksum: e31a1591ed13b186b8149a4074829641 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2009-12-23T22:30:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_AnaLuizaMachadoLacerda.pdf: 2446407 bytes, checksum: e31a1591ed13b186b8149a4074829641 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-23T22:30:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_AnaLuizaMachadoLacerda.pdf: 2446407 bytes, checksum: e31a1591ed13b186b8149a4074829641 (MD5) Previous issue date: 2007 / Brachiaria é uma gramínea de grande importância econômica. Amplamente utilizada no Brasil como forrageira sendo cultivada em uma área de aproximadamente 70 milhões de hectares. A grande demanda no uso de Brachiaria como pastagem é devida à fácil adaptação a solos ácidos e pobres, resistência a seca e a pragas, e à grande qualidade nutricional adequada para alimentação bovina. Uma das limitações ao melhoramento de Brachiaria é a presença da apomixia, modo de reprodução onde há clonagem através de sementes. A transformação genética de plantas amplia a possibilidade de introdução de características de interesse como também o estudo da expressão dos genes que controlam a apomixia. Neste trabalho foram utilizadas duas abordagens de interesse para o estudo da apomixia em Brachiaria. A primeira objetiva a caracterização de seqüências de cDNA de expressão específica em ovário e a segunda objetiva otimizar o sistema de transformação. Foi demonstrada a órgão-especificidade de seqüências de cDNA isoladas de ovários de plantas apomíticas e sexuais de B. brizantha, clones 09 e 21. Paralelamente, o uso de segmentos basais de plantas in vitro e aspectos do processo de indução de embriogênese somática e regeneração de diferentes explantes foram analisados visando melhor eficiência do sistema de transformação genética de Brachiaria. Na análise dos segmentos basais por microscopia, foi observado que apesar da grande proliferação de gemas nesses segmentos basais em meio de micropropagação, suas regiões meristemáticas não são expostas, não sendo acessíveis às partículas durante o bombardeamento. Dentro do sistema de embriogênese somática embriões isolados de sementes maduras, calos embriogênicos e células em suspensão foram analisados. De acordo com os resultados, as células em suspensão mostraram os melhores resultados quanto à homogeneidade de estruturas, à formação de embriões e alta taxa de regeneração, indicando que poderão ser usadas como explantes na transformação genética por biobalística em Brachiaria. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brachiaria is a forage grass of great economic importance. Widely used as forage for cattle in Brazil, it is cultivated in about 70 million hectares. Its economic value is due to its adaptability to poor and acid soil, spittlebug and dry resistance and high nutritional quality. One limiting factor in Brachiaria breeding is apomixis, an assexual reproduction through seeds. Plant transformation increases the possibilities to introduce interesting characteristics and also could be a tool for gene expression studies that control apomixis. In this present work two relevant approaches for the apomixis studies of Brachiaria were used. The first one aims to identify sequences of cDNA with specific expressions in ovary and the second one aims to optimize the system of transformation. Therefore, was demonstrated the organ-specificity of ovary cDNA sequences isolated from apomitic and sexual B. brizantha, clones 09 and 21. Also, the use of basal segments of in vitro plants, aspects of somatic embriogenic induction, regeneration of different explants was analyzed aiming a better Brachiaria transformation efficiency. The evaluation of basal segments for transformation, microscopy analysis showed that, even with high bud proliferation of these segments, their meristematic regions were not exposed and for that not accessible to biolistic DNA coated particles. The explants analyzed in somatic embryogenesis were embryos isolated from mature seeds, embriogenic calli and culture cells. According to the experiments, culture cells showed better results concerning the homogeneity of the structures, embryo formation and regeneration rates and for that they will be used as explants in Brachiaria biolistic transformation.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2009. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2010-03-22T17:18:04Z No. of bitstreams: 1 2009_EricodeCamposDianese.pdf: 2707348 bytes, checksum: 3fae2a92c0a3bd0b2ba752a7514a8f5b (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-05-05T19:22:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_EricodeCamposDianese.pdf: 2707348 bytes, checksum: 3fae2a92c0a3bd0b2ba752a7514a8f5b (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-05T19:22:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_EricodeCamposDianese.pdf: 2707348 bytes, checksum: 3fae2a92c0a3bd0b2ba752a7514a8f5b (MD5) Previous issue date: 2009 / Diversas doenças de etiologia viral têm sido relatadas afetando a tomaticultura em todo mundo causando importantes perdas qualitativas e quantitativas. Dentre as principais doenças viróticas estão as causadas pelo gênero Tospovirus e pelo gênero Potyvirus. Os tospovírus (família Bunyaviridae) são responsáveis pela doença conhecida como vira-cabeça que causa severas perdas anuais. Espécies desse gênero possuem distribuição mundial e apresentam grande diversidade de espécies infectando uma vasta gama de hospedeiros. O principal fator de resistência empregado no melhoramento genético do tomateiro para resistência ampla a diferentes espécies de tospovírus é o gene Sw-5. Plantas com este gene apresentam reações de hipersensibilidade nas folhas inoculadas que restringem a infecção viral sistêmica. Porém, a quebra deste gene de resistência já foi reportada em diferentes partes do mundo. Além dos tospovírus, espécies do gênero Potyvirus representam uma constante ameaça à cultura do tomate. Uma nova espécie de Potyvirus, o Pepper yellow mosaic virus (PepYMV), foi identificada inicialmente em pimentão, mas também é capaz de afetar tomateiros, hospedeiro no qual pode causar perdas de até 100%. Trabalhos de buscas de fontes de resistência a PepYMV em tomate já foram iniciadas, mas o germoplasma explorado ainda representa um número reduzido de acessos. Esta tese apresenta a avaliação de coleções de germoplasma visando identificar novas fontes de resistência tanto a PepYMV quanto às espécies neotropicais de Tospovirus. Além disso, foi desenvolvido um marcador co-dominante para o gene Sw-5, capaz de identificar indivíduos resistentes através de uma simples PCR. Foi também realizada uma análise preliminar do componente de avirulência da interação Sw-5/Tomato spotted wilt virus (TSWV) através do uso de construções contendo os genes independentes de TSWV, isolados BR-01 (avirulento ao gene Sw-5) e o isolado GRAU (capaz de quebrar a resistência conferida por Sw-5), em uma plataforma baseada em Nicotiana benthamiana transgênica expressando o gene Sw-5. Em relação à identificação de novas fontes de resistência a potyvírus e tospovírus (Capítulos 2 e 3, respectivamente), acessos de S. habrochaites se mostraram como fontes promissoras de resistência a PepYMV bem como a Potato virus Y (PVY). Por outro lado, acessos de S. peruvianum confirmaram esta espécie como a principal fornecedora de fatores de resistência a tospovírus. Observou-se que um acesso de S. chilense, bem como uma seleção de um acesso de S. lycopersicum, apresentaram bons níveis de resistência/tolerância às espécies de tospovírus testadas. Ambas as análises foram comparadas com levantamentos previamente realizados por outros grupos. O marcador específico para Sw-5 (Capítulo 4) foi avaliado em uma ampla gama de acessos, apresentando um perfil único capaz de distinguir acessos resistentes e suscetíveis em todas as situações, comprovando sua eficiência como uma nova ferramenta para sistemas de seleção assistida e, mesmo para potencial isolamento de alelos ou análogos deste gene em tomate e outras solanáceas. A análise do componente de avirulência do TSWV (Capítulo 5) apontou que nenhum dos genes virais avaliados (Nsm, os precursores das glicoproteínas, N e Nss) parece estar envolvido, de maneira independente, com o processo de indução do mecanismo de reconhecimento pelo gene Sw-5. Nenhum dos genes testados induziu a reação típica de hipersensibilidade característica da infecção causada por TSWV em genótipos contendo esse gene de resistência. A estratégia usada nesse estudo também demonstrou que o modelo biológico representado por N. benthamiana transgênica, expressando uma cópia ativa do gene Sw-5, é adequada para o estudo de mecanismos envolvidos com a resistência a tospovírus, assim como para o estudo da superação dessa resistência por isolados virulentos. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Many diseases of viral etiology have been identified affecting tomato production worldwide, causing important qualitative and quantitative losses. Among the main viral diseases, there are the ones caused by the genus Tospovirus and the genus Potyvirus. The Tospovirus (family Bunyaviridae) are responsible for the disease known as vira-cabeça, causing severe annual losses, mainly in horticultural crops. Species of this genus have a worldwide distribution and a great number of species infecting a vast array of hosts. The main resistance factor employed in tomato breeding for broad spectrum resistance to different tospovirus species is the Sw-5 gene. Plants that harbor this gene express hypersensitivity reactions that restrict the viral systemic infection. However, the breaking of this resistance gene has already been reported in different parts of the world. Apart from tospoviruses, species of the genus Potyvirus represent a constant threat to tomato culture. A new species of this genus, Pepper yellow mosaic virus (PepYMV), was initially identified in pepper but it is also capable of infecting tomatoes, causing up to 100% losses. The search for resistance sources for PepYMV on tomato have already started, but the explored germplasm still represents a reduced number of accessions. This thesis shows the evaluation of germplasm collections seeking to identify new resistance sources to PepYMV and to the neotropical species of tospoviruses. Beyond that, a co-dominant marker for the Sw-5 gene was developed, capable of identifying resistant individuals through a simple PCR. A preliminary analysis of the avirulence component of the Sw-5/Tomato spotted wilt virus (TSWV) interaction was also done, using constructions containing independent TSWV genes, isolates BR-01 (avirulent for the Sw-5 gene) and GRAU (capable of breaking the Sw-5 gene resistance), using a platform based on transgenic Nicotiana benthamiana expressing the Sw-5 gene. In relation to the identification of the new resistance sources (Chapters 2 and 3, respectively), accessions of S. habrochaites showed to be promising sources of resistance to both PepYMV and Potato virus Y (PVY). On the other hand, accessions of S. peruvianum confirmed this species as the main source of resistance factors to tospoviruses. An accession of S. chilense and a selection of an accession of S. lycopersicum, showed good resistance/tolerance levels to the tospovirus species tested. Both analyses where compared to screenings that where previously done. The Sw-5 specific marker (Chapter 4) was evaluated with a broad array of accessions, showing a profile capable of identifying resistant and susceptible accessions in all situations. Therefore, this marker represents an efficient new tool for assisted selection systems and its future potential use for isolation or detection of alleles or analogous genes in tomato and other solanaceous species. The avirulence component analysis showed that none of the viral genes that where evaluated (Nsm, the glycoprotein precursors, N and Nss) seems to be related in an independent manner with the induction process of the Sw-5 gene recognition mechanism. None of the genes tested was able to induce typical hypersensitive reaction observed when tomato genotypes containing this resistance gene are challenged by TSWV. The strategy used in this study also demonstrated that the biological model represented by transgenic N. benthamiana expressing an active copy of the Sw-5 gene is suitable for analyzing the mechanisms involved in tospovirus resistance. In addition, this system can also be used to investigate Sw-5- resistance breaking isolates.

O processo de invasão do campo por espécies arbóreas é tratado como uma tendência da interface campo-floresta no sul do Brasil. Nesta região a Floresta Ombrófila Mista caracteriza-se pela presença da conífera emergente Araucaria angustifolia. Esta espécie, segundo alguns autores, estaria avançando sobre os campos adjacentes e estaria com problemas de regeneração dentro da floresta. Também tem-se verificado a colonização de plantações da conífera exótica Pinus elliottii por esta espécie. Para avaliar o efeito da competição, foram desenvolvidos experimentos de redução da competição aérea e radicular no campo, e somente redução da competição radicular em dois sítios florestais (mata nativa e plantação de P. elliottii). Para o sítio Campo, foram impostos três tratamentos: alívio tanto da competição radicular quanto aérea (sem competição), alívio somente da competição aérea (competição radicular) e permanência da competição aérea e radicular existentes (competição). Para cada uma das florestas (Mata e Pinus), foram impostos dois tratamentos: parcelas com trincheira (alívio da competição radicular) e sem trincheira (com competição). A manutenção da competição radicular aumentou a biomassa da parte aérea das plantas na Mata em 23 % e reduziu em 30 % e 15 % a das plantas no Campo e Pinus, respectivamente. No Campo, as plantas sob competição radicular apresentaram maior razão C:N (67,78) do que as plantas sem competição (53,18), devido à pequena restrição luminosa para a fixação de C, mas provável restrição na absorção de N, devido à competição entre raízes (teores foliares de 0,68 % sob competição radicular e de 0,87 % na ausência de competição). Tanto no Campo quanto na Mata, houve grande mortalidade de plântulas, principalmente no primeiro ano: 54 % no Campo (herbivoria por formigas) e 46 % na Mata (ação de patógenos). Os resultados mostraram que no campo, ambiente com maior disponibilidade de luz, a competição foi mais intensa. O ambiente proporcionado pelo P. elliottii facilitou o estabelecimento (15 % de mortalidade) da A. angustifolia. Em ambientes com baixa regeneração da espécie, como a mata nativa, e em locais de possível colonização, como o campo, fatores como herbivoria e patógenos podem ser determinantes do sucesso de estabelecimento da espécie. / The process of grassland invasion by forest tree species is treated as a general trend in the forest-grassland interfaces of southern Brazil. These native forests (Ombrophylous Mixed Forest) are characterized by the presence of a canopyemergent conifer, Araucaria angustifolia. According to some authors, there are limitations to the specie’s regeneration inside the forest and it would tend to invade the adjacent grassland areas. This species has also been found to colonize some plantation of the exotic conifer Pinus elliottii. In order to evaluate the competition effects over the species, experiments were designed to reduce shoot and root competition in the grassland and root competition only in two forest sites (native forest and Pinus plantation). For the grassland site, three treatments were imposed: reduction of the root and shoot competition (nocompetition treatment), shoot competition reduction only (root competition treatment) and maintenance of the preexisting competition conditions (competition treatment). For each forest site, two treatments were imposed: reduction of root competition (trenching treatment) and maintenance of root competition (no trenching). The results showed that competition was more pronounced in the most productive (high light availability) site: grassland. Root competition increased shoot biomass in 23 % in the native forest, but caused 30% and 15% reductions in the grassland and in the Pinus plantation, respectively. Plants under root competition in the grassland showed higher C:N ratio (67.78) when compared to the no competition treatment (53.18), given that there was no restriction for C assimilation and they probably had nitrogen limitations due to root competition (0.68 % of N content under root competition and 0.87 % of N content in the no competition treatment). Mostly in the first year, there was a high plant mortality, both in the native forest (46 %, due to pathogens) and in the grassland (54 %, due to ants). The P. elliotti plantation facilitated the establishment of A. angustifolia (15 % of mortality). In environments with limited regeneration of the species, such as the native forest, and in those of possible colonization by the species, such as the grassland, herbivores and pathogens, could be important determinants of the establishment success of A. angustifolia.

A dissertação versa sobre a compreensão das estratégias de resistência à herbivoria apresentadas pela conífera Araucaria angustifolia bem como a relação entre essas estratégias e a fisiologia da espécie. O trabalho está dividido em duas abordagens: a primeira trata da influência do tamanho da semente sobre a tolerância da espécie a um ataque de herbivoria. Na segunda abordagem, a ontogenia das plantas é avaliada em relação às diferentes estratégias de resistência. O estudo foi realizado em dois locais diferentes (em casa de vegetação na Faculdade de Agronomia e em jardins experimentais no Instituto de Biociências, ambos na UFRGS), porém com pinhões de mesma procedência (FLONA de São Francisco de Paula, RS, Brasil). Quarenta e oito plantas foram utilizadas para cada experimento. No primeiro, foram aplicados os tratamentos GC (planta de semente grande, controle), GD (planta de semente grande, danificada), PC (planta de semente pequena, controle) e PD (planta de semente pequena, danificada). No segundo, foram aplicados os tratamentos PC (plântula controle), PD (plântula danificada), JC (juvenil controle) e JD (juvenil danificada). Para os dois experimentos foram medidos e quantificados, após a aplicação do dano, parâmetros relacionados à resistência da planta. As análises de variância detectaram diferenças significativas entre os diferentes tamanhos de sementes e os diferentes estágios da planta. Plântulas oriundas de diferentes tamanhos de sementes possuem capacidade de compensar completamente um tecido perdido. No entanto, plântulas de sementes maiores são mais tolerantes do que as de sementes pequenas. Enquanto a estratégia de resistência de plântulas se dá pela tolerância à herbivoria, as plantas juvenis apresentam uma estratégia de resistência através da produção de compostos do metabolismo secundário, os flavonóides. Assim, observase que existe um trade-off entre tolerância e defesa ao longo do desenvolvimento desta espécie. Conclui-se que a resistência de A. angustifolia à herbivoria depende da disponibilidade de recursos e que esta varia de acordo com o tamanho da semente e com a prioridade da planta ao longo de seu ciclo de vida.

As Asteraceae constituem o taxon mais numeroso dentro das angiospermas eudicotiledôneas, compreendendo cerca de 1.100 gêneros e de 25.000 espécies. São plantas de hábito extremamente variado, incluindo principalmente pequenas ervas ou arbustos e, raramente, árvores. Esta família possui um enorme sucesso na produção de metabólitos que atuam na defesa química e esse seria um dos motivos de sua distribuição cosmopolita. As plantas dessa família são extensivamente estudadas quanto à sua composição química e atividade biológica, algumas tendo servido de base para o desenvolvimento de novos fármacos e defensivos agrícolas. Heterothalamus apresenta espécies com elevado potencial de colonização de áreas degradadas pela interferência antrópica. Entretanto, é desconhecido o(s) mecanismo(s) responsável (eis) pela capacidade de competição e invasora dessas espécies vegetais. Neste trabalho foi testada a hipótese que produtos voláteis do metabolismo secundário de Heterothalamus psiadioides Less. e H. alienus (Spreng.) O. Kuntze produzem modificações no padrão de germinação e desenvolvimento de Lactuca sativa L. e Allium cepa L. O óleo essencial foi extraído das folhas por hidrodestilação e a análise foi realizada por cromatografia gasosa e espectrometria de massa. Os bioensaios utilizaram como espécies teste o alface (Lactuca sativa L.) e cebola (Allium cepa L.) e empregaram óleo puro e soluções de 10 e 1% (v/v) em caixas de germinação. Os parâmetros avaliados foram porcentagem de germinação, velocidade de germinação, medida da raiz e da parte aérea, índice mitótico, metafásico, anormalidades cromossômicas, alterações anatômicas e integridade de membrana. Os resultados mostraram uma redução na germinação de alface tratadas com óleo essencial de H. psiadioides. Além disso, uma redução na velocidade de germinação e no crescimento de alface e cebola submetidos a ambos os óleos essenciais foi observada. Os óleos essenciais mostraram dezessete componentes em comum, sendo os monoterpenos os compostos majoritários e o β-pineno o composto em maior quantidade encontrado em ambos os óleos. A alface submetida aos óleos de H. psiadioides e H. alienus reduziram o índice mitótico para todos os tratamentos utilizados. Cebola submetida ao óleo de H. psiadioides apresentou uma diminuição no índice mitótico, as tratadas com H. alienus apresentaram diminuição no índice mitótico em 89% na maior concentração utilizada. Foram vistas também anormalidades cromossômicas como aderência, c-mitose, micronúcleos, pontes em anáfase em raízes das espécies testadas submetidas aos óleos essenciais de Heterothalamus. A análise das alterações anatômicas mostrou danos nas estruturas e grande dano a membrana em plântulas da raiz de alface e cebola na maior concentração de óleos essenciais utilizada. O β-pineno apresentou atividade biológica, mas não correlacionado com os óleos essenciais. A atividade observada pelos os óleos essenciais parece ser resultado da atividade de outro componente ou de uma interação sinérgica entre compostos dos óleos essenciais. / The Asteraceae are the most numerous taxon within the eudicots angiosperms, comprising about 1,100 genera and 25,000 species. The plants are extremely varied in habit, mainly including herbs or small shrubs and rarely trees. This family has great success in the production of metabolites that work in chemical defense and that would be one of the reasons for its cosmopolitan distribution. Species of this family are extensively studied about their chemical composition and biological activity, some of them having served as the basis for the development of new drugs and agrochemicals. Heterothalamus species can show high potential for colonization of areas degraded by human interference. However, it is unknown what mechanism responsible for competing and invasive capacity of this plant species. In this work we tested the hypothesis that volatile products of secondary metabolism of species tested produce changes in germination pattern and development of Lactuca sativa L. and Allium cepa L. The essential oil was extracted from the leaves by hydrodistillation and the analysis was performed by gas chromatography and mass spectrometry. The bioassays used as test species lettuce (Lactuca sativa L.) and onion (Allium cepa L.). Treatments employed pure oil, 10% and 1% aqueous solution (v/v) in germination boxes. The parameters evaluated were the percentage of germination, speed of germination, measured the seedling’s root and shoot length, mitotic index, metaphasic index, chromosomal abnormalities, anatomical changes and membrane integrity. The results showed a reduction in germinability of lettuce treated with essential oil of H. psiadioides. Additionally a reduction in speed of germination and in growth of lettuce and onion submitted to both essential oils was verified. The essential oils of the Heterothalamus species investigated had seventeen components in common, and β-pinene was the major compound for both oils. Lettuce seeds germinated with essential oils from H. psiadioides and H. alienus had a reduced mitotic index (MI) for all treatments. Onion seedlings treated with H. psiadioides oil showed a decrease in MI, and seedlings treated with H. alienus oil showed a decrease in MI of 89% in the most concentrated treatment. Analysis of the results showed chromosomal abnormalities, including stickiness, c-mitosis, micronuclei and anaphase bridges in lettuce and onion root tips exposed to essential oils of Heterothalamus. Lettuce and onion seeds which germinated with essential oils from H. psiadioides and H. alienus had structural alterations in root anatomy, increased membrane damage and change features of early stages of root development. Beta-pinene showed biological activity, but not correlated to the essential oils. The activity observed for the essential oils should be a result of the activity of other component or of a synergic interaction among some compounds of the essential oils.

A Araucaria angustifolia é uma espécie arbórea de grande importância econômica e ecológica. Uma grande profundidade do solo tem sido apontada como um fator chave para que a espécie atinja seu característico grande porte, mas trabalhos experimentais enfocando os efeitos das propriedades físicas do solo sobre o crescimento da espécie são quase inexistentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar as respostas de crescimento de plantas jovens de A. angustifolia, quando suas raízes são expostas a um mesmo volume de solo, mas a diferentes profundidades de enraizamento. Pinhões foram plantados vasos de diferentes alturas e diâmetros, a fim de se manter o volume de solo constante (3 l). As plantas foram submetidas a quatro profundidades de substrato: 65 (T1), 35 (T2), 20 (T3) e 10 (T4) cm.Havia oito unidades experimentais (plantas) por tratamento, que foram arranjadas em um delineamento de blocos completamente casualizado, cada bloco contendo duas unidades por tratamento. Ao contrário do esperado, após dez meses de cultivo em casa de vegetação, as plantas T3 e T4 tinham acumulado mais massa do que os outros dois grupos, como resultado de ramos mais longos e caules mais grossos, mas a altura média das plantas não diferiu entre os tratamentos. A relação inversa entre profundidade de enraizamento e massa vegetal foi atribuída a uma exploração mais eficiente do solo e a uma maior aeração do sistema radicular mais altamente ramificado e superficial das plantas T3 e T4. Considerando o maior acúmulo de massa por estas plantas, concluiu-se que a restrição da profundidade levou a um maior investimento no crescimento lateral (diâmetro e ramificação) do que vertical, tanto de raízes quanto da parte aérea. Isto foi interpretado com uma resposta plástica compensatória da espécie, para aumento da ancoragem radicular e sustentação da planta. / Araucaria angustifolia is a tree species of great economical and ecological value. A large soil depth has been regarded as a key factor for the species to reach its characteristic great height, but experimental studies dealing with the effects of soil physical properties on the species growth are mostly lacking. The objective of this study was to evaluate and compare the growth responses of young plants of A. angustifolia, when their roots were exposed to the same soil volume but distinct rooting depths. Seeds were planted in pots of different heights and diameters, so that their soil volumes could be kept the same (3 l). Plants were submitted to four substrate depths: 65 (T1), 35 (T2), 20 (T3), and 10 (T4) cm. There were eight experimental units (plants) in each treatment, and they were arranged in a randomized complete block design, each block containing two units per treatment. Contrary to what was expected, after a 10- month growth period in a glass house, the T3 and T4 plants had accumulated more mass that the other two groups, as a result of longer branches and thicker stems, but the average plant height did not differ among treatments. The inverse relationship between rooting depth and plant mass was attributed to a more efficient soil exploitation and a greater aeration of the more highly branched and shallower root system of T3 and T4 plants. Considering the greater mass accumulation of these plants, we conclude that depth restriction led to a greater investment on lateral (diameter and branching) than on vertical growth of both roots and shoots. This was interpreted as a compensatory response to increase root anchorage and plant support.

A presença de alumínio (Al) reduz o rendimento em solos ácidos ou em áreas onde o subsolo possui pH abaixo de cinco. O alumínio limita o crescimento radicular e, consequentemente, a absorção de água e nutrientes. Esta pesquisa tem como objeto analisar a exsudação de malato como mecanismo principal de tolerância ao alumínio tóxico em genótipos de aveia hexaplóide e identificar o grau de tolerância ao alumínio em genótipos elite não selecionados diretamente para esta característica. Neste estudo os genótipos de aveia foram avaliados em solução nutritiva. Foi utilizado, como parâmetro de comparação da tolerância ao Al, a média e distribuição de frequência de recrescimento radicular após a exposição ao Al. O recrescimento da raiz principal dos genótipos elite foi comparado com os controles UFRGS 17 (tolerante) e UFRGS 930598-6 (sensível). Foram avaliadas as linhagens UFRGS 057005-1 e UFRGS 057022-2, e as cultivares comerciais URS Guria, URS Torena, URS Penca, URS Guará, URS Charrua, URS Tarimba, URS Taura, URS Guapa e URS 21. A amplitude de recrescimento da raiz dentro de cada genótipo foi elevada, sendo a menor de 15mm e a maior de 44mm. As cultivares URS Charrua e URS Guapa demonstraram tolerância superior a UFRGS 17. URS Tarimba, apesar da média similar a UFRGS 17, mostrou distribuição de frequência mais positiva. URS Torena, UFRGS 057005-1 e URS Penca classificaram-se como intermediárias, sendo inferiores a UFRGS 17. Nenhum dos genótipos elite apresentou médias de recrescimento igual ou inferior às obtidas pelo controle sensível, UFRGS 930598-6. A exsudação de malato é considerada um mecanismo de tolerância ao Al, quelando estes íons, comum em cereais. O genótipo UFRGS 17, ao contrário de UFRGS 930598-6, exsudou quantidades mensuráveis de malato na solução em resposta ao Al (49,33nmol/planta). Apesar disso, houve acúmulo de Al tanto em raiz, quanto em parte aérea, havendo quantidade significativamente maior na raiz. / The presence of aluminum (Al) in either acid soils or in areas with low pH in the subsoil limits crop yield. It reduces root growth therefore, constraining water and nutrient uptake. Superior oat (Avena sativa L.) genotypes not directly selected for Al tolerance were evaluated in hydroponic solution in this study. The root regrowth mean and the frequency distribution after Al treatment were used to compare the tolerance. UFRGS 17 (tolerant) and UFRGS 930598-6 (sensitive) were used as controls. The lines UFRGS 057005-1 and UFRGS 057022-2, and the cultivars URS Guria, URS Torena, URS Penca, URS Guará, URS Charrua, URS Tarimba, URS Taura, URS Guapa and URS 21 were evaluated. The root regrowth amplitude for each genotype was considered high and varied from 15 mm to 44mm. URS Charrua and URS Guapa were considered more tolerant than UFRGS 17. URS Tarimba, despite the similar mean to UFRGS 17, displayed a more positive frequency distribution. URS Torena, UFRGS 057005-1 and URS Penca fell within the intermediate class, inferior to UFRGS 17. None of the genotypes showed root regrowth means equal or inferior to UFRGS 930598-6. By chelating ions, malate exudation is considered a common mechanism for aluminum tolerance in cereal. UFRGS 17, opposite to UFRGS 930598-6, exsudated mensurable amounts of malate in the solution in response to Al (49,33nmol/plant). In spite of the exudation, Al was found in the roots as well as in the shoots, with significantly higher amounts in the roots.

Orientador : Hilton Silveira Pinto / Tese (doutorado) - Universidade Estadualde Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:35:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LemosFilho_JosePiresde_D.pdf: 5787178 bytes, checksum: 950a44d045746748b6a3b03b7851522f (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Com o objetivo de contribuir para a viabilização da mini-enxertia da seringueira, foram desenvolvidas pesquisas abordando alguns aspectos fisiológicos e biometeorológicos relacionados com a obtenção de brotações para a enxertia e com o comportamento das plantas enxertadas nas condições de campo. Foram alterados alguns aspectos da técnica de mini-enxertia, incluindo modificações no sistema de fixação do enxerto e no esquema de irrigação. Também foi aplicada uma técnica de desinfecção das brotações que reduziu a mortalidade dos enxertos causada por fungos. Os tratamentos de quebra da dominância apical em plantas envasadas e cultivadas em casa de vegetação resultaram no caso das plantas com o ápice excisado e para as plantas podadas acima do quarto lançamento foliar, no ¿efeito da distância¿ com a brotação das gemas imediatamente abaixo do ponto de corte. Devido ao vigoroso crescimento das brotações foi observada uma tendência de recuperação do peso seco e da área foliar no caso das plantas podadas que, no entanto, como no caso das plantas que tiveram o ápice excisado, apresentaram uma senescência das folhas no extrato inferior do caule. Os tratamentos não alteraram os teores de açúcares solúveis totais na casca mas, no caso das plantas aneladas observou-se um acúmulo de amido na porção superior do caule...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: With the aim of contributing for the technical viability of rubber tree mini-grafting, studies were developed concerning some physiological and biometeorological aspects related to sprout production for grafting and the behaviour of the grafted plants under field conditions. Some aspects of the mini-grafting technics were altered, including modifications on the graft fixation system and on the irrigation squeme. A technic for sprouting disinfection was also applied, which reduced the graft mortality caused by fungus. The break of apical dominance treatments in potted plants cultivated in greenhouse resulted, in the case of plants with excised apex and for the plants pruned above the fourth leaf flushing, on a ¿distance effect¿,with the sprouting occurring immediately under the cutting point. Due to the vigorous sprouting growth, a tendency for the recovery of the dry weight and leaf area was observed for the pruned plants, which, however, as in the case of the excised apex plants, presented a senescence of the leaves from the lower portion of the stem. The treatments did not alter the amount of total soluble sugars in the bark but, in the case of the girdling plants an accumulation of starch in the upper portion of the stem was observed...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Ciências Biológicas