Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Botânica, 2008. / Submitted by Ruthléa Nascimento (ruthlea@bce.unb.br) on 2008-10-30T16:53:48Z No. of bitstreams: 1 2008_AngelicaTaveiraMorais.pdf: 2641394 bytes, checksum: 9f103cd6f3c7076aceef935a422dfb4f (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-02-26T13:10:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_AngelicaTaveiraMorais.pdf: 2641394 bytes, checksum: 9f103cd6f3c7076aceef935a422dfb4f (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-26T13:10:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_AngelicaTaveiraMorais.pdf: 2641394 bytes, checksum: 9f103cd6f3c7076aceef935a422dfb4f (MD5) / Um dos principais estresses que restringem a capacidade e a eficiência da planta realizar os processos bioquímicos importantes é a falta de água. As conseqüências para o vegetal vão desde alterações no volume celular à desnaturação de importantes proteínas, e dependendo da intensidade do estresse, poderá ocasionar a morte da planta. Com isso, as plantas apresentam mecanismos bioquímicos que respondem ao estresse hídrico. Estas respostas envolvem as funções de muitos genes que podem ocorrer em segundos ou levar horas, conferindo ao vegetal a capacidade de tolerar aquela condição desfavorável. Um dos mecanismos gênicos envolvidos na geração de respostas ao estresse hídrico em plantas, é mediado pela expressão do gene DREB-CBF (Dehydration-responsive element binding protein/C-repeat-binding factor). Este gene codifica para uma proteína regulatória, proteína DREB, um fator de transcrição que está envolvido na ativação de outros genes relacionados à tolerância ao estresse hídrico. Então, iniciamos um trabalho para a obtenção e caracterização biológica do promotor do gene DREB da mamoneira (Ricinus communis L.), conhecidamente uma planta com grande tolerância à seca, por meio da técnica da TAIL-PCR. Com a finalidade de estudar a expressão deste promotor sob condições de estresse hídrico, realizamos a construção quimérica do promotor ao gene repórter gus, originando um vetor final denominado pRCDREB1pro, utilizado para transformar plantas de fumo (Nicotiana tabacum). Folhas de uma planta transgênica foram utilizadas em um ensaio de simulação de estresse hídrico. Os resultados revelaram a expressão do gene gus, sob o controle do promotor DREB, apenas nas condições de estresse. Uma análise filogenética do gene RcDREB clonado mostrou que se trata de um gene do grupo A-5 (gene envolvidos com resposta aos estresses hídrico e salino). Este trabalho será a base para geração de plantas agricultáveis tolerantes ao estresse hídrico. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The water deficit is the main stress that restricts the capacity and efficiency of the plant to conduct important biochemical processes. The consequence for the plant is the modification of cellular volume and denaturizing of important proteins. According to intensity of the stress condition, it can cause plant death. Plants have biochemical mechanisms to tolerance water-stress and respond to these conditions with an array of biochemical and physiological alterations, which involve functions of many gene expressions, which may occur within a few seconds or within minutes or even hours to promote the ability of the plant to survive stress. The dehydration responsive element binding proteins (DREB) are important transcription factors that induce a set of water stress- related genes. In this work we aimed the isolation of a DREB gene promoter from castor bean (Ricinus communis L.), known as a plant that presents a strong tolerance to drought. The TAIL-PCR was used to isolate the 5´region of a DREB-like gene (here called as RcDREB). To study the expression induced by this promoter under water-stress condition, we constructed a chimeric gene with the RcDREB promoter controlling a reporter gene (gus). The final vector (named pRCDREB1pro) was used to transform tobacco plants (Nicotiana tabacum). Leaves from a transgenic plant were used in a simulator assay for water-stress. The results revealed that the gus gene expression under control of the RcDREB gene promoter was observed only under 4 to 8-h stress condition. A phylogenetic analysis with cloned RcDREB gene showed that it belongs to the group A-5 (genes that are water- and salinity stress responsive). This work will be the foundation to generate crop plants tolerant to water stress.

A produção de oleoresina (uma complexa mistura de mono, sesqui e diterpenos) por espécies de coníferas é uma resposta de defesa contra ataques por insetos e microrganismos patogênicos. A extração de oleoresina de Pinus elliottii é também uma importante atividade econômica, pois seus derivados voláteis, terebintina (mono e sesquiterpenos) e breu ou rosina (diterpenos), encontram diversas aplicações na indústria química e farmacêutica. O processo de extração de oleoresina é baseado na realização de estrias seqüenciais na casca, expondo a interface entre o xilema secundário e o floema. O ferimento ativa a liberação de resina dos ductos resiníferos, sendo aplicada sobre a estria uma pasta comercial estimuladora de resina que contém ácido sulfúrico e um precursor do etileno, os quais favorecem o fluxo do produto. Até o presente estudo, havia escassez de informação sobre a fisiologia da produção de resina em Pinus no sul do Brasil. Neste trabalho foi realizada a investigação da produção sazonal de oleoresina por Pinus elliottii em diferentes sítios florestais, bem como avaliado o papel de possíveis agentes moduladores da produção de resina, selecionados com base eu seu papel fisiológico geral em plantas, para inclusão em pastas estimulantes de resina. Foram monitoradas mais de 5000 árvores. Os resultados mostraram que o desempenho de produção é afetado pela temperatura e condições edáficas, sendo que o melhor rendimento está associado às estações mais quentes e a solos relativamente pobres e/ou temporariamente alagados. A produção de inverno, estação normalmente não incluída no ano de resinagem, no entanto, foi expressiva. Dentre os agentes testados como adjuvantes da pasta estimuladora de resina, destacaram-se auxina (2-4-D), ácido salicílico e extrato de levedura. Em determinadas concentrações e estações do ano estes adjuvantes agregados à pasta foram superiores na capacidade de indução de resina em relação à pasta comercial. Alguns deles (como auxina e ácido salicílico) foram capazes de substituir o precursor de etileno com rendimento de resina equivalente ou superior. Os custos dos adjuvantes de pasta identificados são bastante vantajosos em relação aos atualmente usados. Os resultados indicaram que o componente induzido da resina de P. elliottii possui expressiva importância, mostrando que a espécie utilizada não só é componente constitutivo de resina em respostas de defesa.

O arroz é umas das mais importantes plantas cultivadas no mundo, sendo constituinte da dieta básica de mais da metade da população humana, inclusive no Brasil. Entretanto, o arroz é um cereal nutricionalmente pobre, apresentando baixas concentrações de metais essenciais, como o ferro e o zinco. Programas de melhoramento e de engenharia genética têm sido empregados na tentativa de melhorar o teor nutritivo dos grãos de arroz. Entretanto, para se alcançar este objetivo é essencial conhecer os mecanismos que envolvem a aquisição de metais, transporte interno e armazenamento nas plantas. A literatura recente tem revelado a existência de diversas famílias de genes candidatos a desempenharem função na homeostase de metais em arroz (genes Yellow Stripe Like, IRT, FRO, MTP, etc). Entre estes, a família Yellow Stripe Like é forte candidata a possuir genes envolvidos na alocação de ferro para o grão, visto que é uma família numerosa (18 genes) de transportadores de ferro, com diferentes isoformas capazes de transportar ferro ligado a fitossideróforos ou a nicotiamina (o principal quelante de ferro intracelular), e com expressão comprovada de pelo menos uma isoforma em células de floema. No entanto, a alocação de minerais para o grão é um processo altamente regulado, que provavelmente requer a atividade de outros genes, com funções ainda desconhecidas. Neste estudo visamos avaliar a contribuição de genes YSL em plantas de arroz e identificar novos genes potencialmente envolvidos com o transporte de metais aos grãos de arroz utilizando diferentes ferramentas: análise de plantas mutantes no gene OsYSL15 por inserção do retroelemento TOS17; avaliação da expressão de genes YSL em folhas bandeira e panículas de arroz em dois estádios de desenvolvimento; construção de uma biblioteca de hibridização subtrativa (SSH) de panículas em dois estádios de desenvolvimento, visando identificar genes com expressão induzida no enchimento dos grãos. Estas diferentes abordagens nos permitiram concluir que: o gene OsYSL15 é fortemente induzido em raízes sob deficiência de ferro, mas não necessário para o desenvolvimento das plantas nas condições estudadas; a função do gene OsYSL15 provavelmente possui sobreposição com as de outros transportadores de ferro, que podem compensar a sua falta; o gene OsYSL18 é um forte candidato a participar dos processos de alocação de minerais para os grãos de arroz. Além disso, foi possível identificar um novo gene, com função ainda desconhecida, com alta expressão em panículas de arroz durante o enchimento do grão. / Rice is one of the most important crops worldwide. Although being a poor source of nutrients, such as iron and zinc, rice is the dietary basis of over half the world's population, including Brazil. Breeding and genetic engineering programs have been employed with the intent to improve the nutritive characteristics in rice grains, including the increase of mineral nutrients, such as iron and zinc. To reach this objective, it is necessary to understand how metal homeostasis occurs in plants, including rhizosphere uptake, internal transport and storage. The recent literature has revealed several families of genes which are candidates to be involved in metal homeostasis in rice (Yellow Stripe Like, IRT, FRO, MTP, etc). Among them, the Yellow Stripe Like family is a strong candidate to contain genes involved with iron allocation to the grain. This is a large family (18 genes) of iron transporters, with different isoforms being able to transport iron chelated to siderophores or to nicotianamine (the main intracellular iron ligand in plants), and with at least one isoform being expressed in phloem cells. However, mineral allocation to the grain is a highly regulated process, which probably requires the activity of other genes, with functions that are still unknown. This study aimed at the evaluation of the contribution of YSL genes and at the identification of new genes potentially involved with metal transport to the rice grain, making use of three different tools: analysis of OsYSL15 mutant plants, containing TOS17 retroelement insertion; gene expression evaluation of YSL genes in rice flag leaves and panicles during two reproductive stages; construction of a panicle subtractive library (SSH) comparing two reproductive stages, in order to identify genes up-regulated during grain filling. These diverse approaches allowed us to reach the following conclusions: the OsYSL15 gene is strongly induced in roots under iron deficiency, but is not necessary for plant development under control conditions; probably there is function overlap between the OsYSL15 gene and other iron transporters, which can compensate for its absence; the OsYSL18 gene is a strong candidate to participate in mineral allocation to the rice grain. Moreover, it was possible to identify a new gene, with still unknown function, which is highly up-regulated in panicles after anthesis.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-06T16:13:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1274921 bytes, checksum: 3cf0ec15ee77f433585fb7d53aa63999 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T16:13:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1274921 bytes, checksum: 3cf0ec15ee77f433585fb7d53aa63999 (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As cianobactérias são micro-organismos aeróbicos fotoautotróficos simples cujos processos vitais requerem somente água, dióxido de carbono, substâncias inorgânicas e luz. A fotossíntese é o principal modo de obtenção de energia para o metabolismo desses micro-organismos, cuja origem foi estimada em cerca de 3,5 bilhões de anos pela descoberta de fósseis na Austrália. Os objetivos desse estudo permeiam a caracterização taxonômica de três linhagens baseando-se em dados morfológicos, moleculares e ecológicos (taxonomia polifásica) e a sua caracterização fisiológica e metabólica em condições de cultivo padrão. Os resultados filogenéticos aqui obtidos indicam classificações de gêneros inéditos para Coleção de Cianobactérias e Microalgas (CCM-UFV) do Laboratório de Ficologia da Universidade Federal de Viçosa-MG, demonstrando, assim, a eficiência da abordagem taxonômica polifásica. A caracterização dos parâmetros fisiológicos, metabólicos e de crescimento nas linhagens de cianobactérias sugere que o maior crescimento observado para algumas linhagens está associado, aparentemente, à manutenção do pH do meio e a uma rápida adaptação explicada, ao menos parcialmente, pela morfologia distinta entre as linhagens. Assim, foi possível verificar também o grande potencial da linhagem unicelular Synechococcus sp. PCC7942 para a produção de massa seca e proteínas totais. Os resultados obtidos nesse estudo demonstram também a importância e a necessidade de caracterizações fisiológicas mais detalhadas dos organismos desse filo. Isso se faz necessário não somente com o objetivo de se entender as diferentes morfologias usualmente observadas entre as linhagens, como também para um melhor entendimento das relações metabólicas e moleculares existentes nesse grupo, possibilitando assim a seleção de linhagens com alto potencial biotecnológico. Palavras-chave: Cianobactérias, filogenia, fisiologia, metabolismo. / The vital processes of those organisms require only water, carbon dioxide, and inorganic light. Photosynthesis is their primary mode of obtaining energy for metabolism of these prokaryotes micro-organisms. Their origin was estimated at about 3.5 billion years by the discovery of fossils in Australia. Here, we performed a taxonomic characterization of three strains based on morphological data, molecular and ecological (polyphasic taxonomy) coupled with a physiological and metabolic characterization of these selected strains under standard growth conditions. The phylogenetic analysis obtained here demonstrated the efficiency of the polyphasic taxonomic approach and indicated the classification of umprecedent genus available at the Collection of Cyanobacteria and microalgae from the Laboratory of Phycology, Plant Biology Departament at the Universidade Federal de Viçosa (UFV). By further performing characterization for growth, physiological, and metabolic traits in three cyanobacterial strains our results suggests that the increased growth of some strains appears to be associated with pH maintainance and rapid adaptation to the medium that is explained, at least partially, by the distinct morphology of the strains. Thus, it was possible to infer the great potential of the unicellular strain Synechococcus sp. PCC7942 for dry matter yield and total protein content. The results obtained here also demonstrated the importance and the need of a deep and extensive physiological characterization of organisms of this phylum. This is required not only to further understand the different morphologies usually observed between the strains, but also to obtain a better understanding of the metabolic and molecular relationships exist in this group, thus enabling a more adequate selection of strains for biotechnological potential. Keywords: Cyanobacteria, phylogeny, physiology, metabolism.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-29T12:53:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2365764 bytes, checksum: 984c8feb2a8baf25642c31e97966c5ed (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T12:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2365764 bytes, checksum: 984c8feb2a8baf25642c31e97966c5ed (MD5) Previous issue date: 2013-12-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This is the first work to explore in details how natural variation in terms of morphology may be related to changes in growth, physiology and metabolism in cyanobacterial strains. Cyanobacterias are photosynthetic microorganisms that occupy diverse ecological niches and exhibit enormous diversity in terms of their habitats, physiology, morphology and metabolic capabilities. Accordingly, there is a growing interest for exploring these microorganisms for biotechnological applications. However, our knowledge concerning natural variation within different cyanobacteria strains in regard to metabolism is little and in general fragmented. In the present work, 18 cyanobacteria strains were used. These strains were separated in three groups based on morphological characters namely unicellular cyanobacteria, non-heterocystous cyanobacterial filaments and heterocystous cyanobacterial filaments. Higher growth in some strains was closely associated with: (i) an increased light absorption efficiency and use, reflecting directly on increments in net assimilation (A); (ii) a lower energetic requirement alongside dark respiration (R d ) and nitrogen fixation; and (iii) an adequate balance between A, R d and nitrogen fixation impacting the relative growth rate (RGR), daily biomass productivity and reserve accumulation (e.g. proteins, carbohydrates and lipids). In summary, it was observed a large potential of unicellular cyanobacterial strains for biomass, total soluble carbohydrates and lipids production, whereas non- heterocystous cyanobacterial strains were identified as promising protein producers. Although heterocystous cyanobacterial strains did not presented higher productivity of any evaluated reserves, these strains have an intrinsic potential for hydrogen production. Moreover, multivariate analysis revealed that physiological, metabolic and growth comparisons are consistent with previous morphological comparison. It is reasonable to assume that the morphological changes presented by the cyanobacterial strains used culminated in physiological, metabolic, and growth related changes. Furthermore, the results obtained demonstrate the importance of an extensive physiological and metabolic characterization within this phylum for a better understanding of metabolic relationships and selection of strains with higher potential for biotechnological applications. / Este trabalho é o primeiro a explorar como a variação natural, em termos de morfologia, pode estar relacionada a alterações no crescimento, fisiologia e metabolismo em cianobactérias. Esses micro-organismos fotossintetizantes ocupam atualmente diversos nichos ecológicos e, consequentemente, apresentam uma enorme diversidade fisiológica, metabólica e molecular. Desse modo, verifica-se um grande potencial no uso de cianobactérias em aplicações biotecnológicas. Contudo, pouco ou nada se sabe acerca da variação natural entre diferentes cepas no que diz respeito ao metabolismo em geral. Neste trabalho utilizou-se 18 cepas de cianobactérias divididas em três grupos, tomando como base os caracteres morfológicos apresentados: unicelular, filamentoso homocitado e filamentoso heterocitado. O maior crescimento observado em algumas cepas mostrou-se intimamente associado: (i) a alta eficiência na absorção e utilização de luz, refletindo diretamente em incrementos em fotossíntese líquida (A); (ii) às menores demandas energéticas associadas a respiração no escuro (R d ) e fixação de nitrogênio e, (iii) ao balanço adequado entre A, R d e fixação de nitrogênio influenciando a taxa de crescimento relativo (TCR), produtividade diária de biomassa e acúmulo de reservas (proteínas, carboidratos e lipídios). Em síntese, foi possível observar um grande potencial das cepas unicelulares para a produção de biomassa, carboidratos solúveis totais e lipídios, ao passo que as cepas homocitadas mostraram-se promissoras produtoras de proteínas. Embora as cepas heterocitadas não tenham apresentado maior produtividade de nenhuma das reservas avaliadas, essas cepas demonstram elevado potencial para a produção de hidrogênio. Utilizando análises multivariadas foi possível observar que o agrupamento resultante das comparações fisiológicas, metabólicas e de crescimento mostrou-se coerente ao observado por comparações morfológicas prévias, o que permite inferir que as variações morfológicas apresentadas pelas cepas aqui utilizadas acarretaram em alterações na fisiologia, metabolismo e crescimento. Desse modo, os resultados demonstram a importância de uma detalhada caracterização fisiológica dos organismos desse phylum, para um melhor entendimento das relações metabólicas existentes nesse grupo e seleção de cepas com potencial para aplicações biotecnológicas várias. / Dissertação enviada pela secretaria do curso por e-mail, em 28-03-17

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-14T14:08:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1978433 bytes, checksum: 32b3bd186716af4ca62da484b2c51474 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T14:08:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1978433 bytes, checksum: 32b3bd186716af4ca62da484b2c51474 (MD5) Previous issue date: 2016-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A organização, ordem e conteúdo gênico de genomas plastidiais (plastomas) são bastante conservados em angiospermas, porém há exceções a esta regra. Este parece ser o caso do gênero Passiflora, pois há evidências de perdas não usuais de genes plastidiais para espécies deste gênero. Porém, nenhum plastoma de Passiflora foi publicado até o momento, o que dificulta estudos a respeito da evolução do plastoma deste grupo. Da mesma forma, o estudo das causas da incompatibilidade entre o genoma nuclear e plastoma, apresentada por alguns híbridos interespecíficos de Passiflora, tem se mantido obscuro devido à falta de sequências plastidiais disponíveis no banco de dados. Assim, visando começar a preencher estas lacunas e ainda permitir a caracterização de marcadores genéticos plastidiais e a construção de vetores para transformação plastidial em Passiflora, o presente trabalho teve como objetivo o sequenciamento, montagem, análise e caracterização do plastoma de Passiflora cincinnata. Os dados indicam uma massiva perda de genes plastidiais essenciais para a viabilidade celular (infA, rps7, rps16, rpl20, rpl22, ycf1 e ycf2), os quais, muito provavelmente, foram transferidos para o núcleo e seus produtos são importados pelos plastídios. Este genoma mostrou alta taxa de substituição de nucleotídeos para os genes accD e clpP. Apesar da alta divergência, a sequência traduzida destes genes mantém a maioria dos domínios funcionais previstos para as proteínas que codificam e com isso a funcionalidade dos mesmos não pode ser descartada. Além disso, múltiplas inversões também foram detectadas no plastoma de P. cincinnata, mudando a ordem de vários genes. Em conjunto, os dados sugerem uma incomum evolução do plastoma de P. cincinnata, caracterizada por perdas gênicas, inversões no genoma e presença de genes com aceleradas taxas de substituição de nucleotídeos. Assim, é possível sugerir que esta instabilidade do genoma e perda de genes essenciais possa estar relacionada com a incompatibilidade entre núcleo e plastoma observada em híbridos de Passiflora. Por fim, a sequência completa do plastoma de P. cincinnata, obtida neste trabalho torna viável a transformação plastidial nesta espécie, visando aplicações biotecnológicas, além de estudos evolutivos e de genética funcional. / The plastid genome (plastome) organization, gene content and order is well conserved in most angiosperms, but there are some exceptions. The Passiflora genus is one of those exceptions, because there are evidences of some unusual plastid gene losses to species of this genus. However, none plastome of Passiflora has been published to date, making studies related to the evolution and putative high instability of plastome in this group difficult. In parallel, the study of the causes of nucleus-plastome incompatibility, observed in interspecific hybrids of Passiflora, has remained obscure due to the lack of plastid sequences in the database. In the context, starting to fill these gaps and to enable the characterization of plastid genetic markers and the construction of vectors for plastid transformation in Passiflora, the aim of the present study was the sequencing, assembly, analysis and characterization of complete P. cincinnata plastome. The data indicate a massive loss of plastid genes that are essential for cell viability (infA, rps7, rps16, rpl20, rpl22, ycf1 and ycf2), which very likely were functionally transferred to the nucleus and its products are imported into plastid. This genome also showed a high rate of nucleotide substitution in several genes, such as accD and clpP. Despite this high divergence, the translated amino acid sequences of these genes retain most of functional domains predicted indicating that they can still encode functional proteins. In addition, multiple inversions were detected in the P. cincinnata plastome, changing the order of several genes. Taken together, the data suggest a markedly uncommon evolution of P. cincinnata plastome, characterized for gene losses, multiple inversions and genes with accelerated nucleotide substitution rates. Thus, it is possible to suggest that the genomic instability and essential genes losses, observed here, may be related to the genome- plastome incompatibility observed in Passiflora hybrids. This relation can be established and investigated of an accurate manner with the sequencing of other Passiflora plastomes. Finally, the complete plastome sequence of P. cincinnata obtained in this work enables the plastid transformation to this species, aiming biotechnology applications and studies of evolution and functional genetics.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-13T15:01:45Z No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 72885 bytes, checksum: 0823c09234591ebeafb9ab4ec1bbe211 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T15:01:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 72885 bytes, checksum: 0823c09234591ebeafb9ab4ec1bbe211 (MD5) Previous issue date: 2002-10-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o objetivo de avaliar a distribuição geográfica das emissões de fluoreto de uma fonte isolada em Ouro Preto, MG e identificar respostas precoces não-visíveis da injúria por fluoreto foram determinados os efeitos temporais e espaciais do poluente atmosférico mediante metodologia de bioindicação passiva e ativa. Na bioindicação passiva determinou-se os teores de fluoreto em folhas de algumas espécies vegetais herbáceas coletadas a diferentes distâncias da fonte emissora. As espécies avaliadas foram: Baccharis dracunculifolia, Bidens pilosa, Borreria verticillata, Calopogonium mucunoides, Erigeron bonariensis, Hedychium coronarium, Ipomea purpurea. e Ipomoea cairica. Como bioindicadores ativos empregaram-se as gramíneas tropicais Chloris gayana e Panicum maximum cv. Colonião. As plantas foram expostas, em estandes de exposição padronizados a 1,5 m acima do solo, a 1,1; 1,3; 1,6; 2,2; 2,8; 2,9; 4,7; 5,4; 8,5; 10,5 e 78 km de distância da fonte emissora. Após períodos de 14 dias de exposição foram avaliadas a área foliar danificada, a taxa fotossintética líquida, a fluorescência da clorofila e alterações na cor das folhas. As plantas de cada vaso foram divididas em folhas, soca e raízes e a concentração de fluoreto determinada nas folhas pelo método do eletrodo íon-seletivo. Adicionalmente, os bioindicadores ativos foram expostos a 1,1 e 78 km de distância da fonte emissora de fluoreto, e acompanhou-se, durante oito dias, o desenvolvimento de injúrias foliares, a permeabilidade iônica total, a fotossíntese, a fluorescência e os teores de clorofila, carboidratos e fluoreto. Nos bioindicadores passivos e ativos foi observado um padrão de dispersão semelhante de contaminação das plantas, tendo o acúmulo de fluoreto aumentado exponencialmente com a redução da distância à fonte emissora. As plantas situadas nas imediações da fábrica de alumínio, em distâncias de até 2,8 km a leste da fonte emissora, apresentaram claros sinais de contaminação por fluoreto, como comprovam os teores médios de fluoreto -1 -1 superiores a 30 g g e valores máximos acima de 1000 g g . Nas plantas situadas nas estações de amostragem mais afastadas da fonte emissora (distâncias superiores a 2,9 km a noroeste e 6 km a leste), o teor médio de -1 fluoreto na matéria seca situou-se em torno de 10 g g . Na região próxima a fonte emissora, os níveis de fluoreto foram mais elevados no inverno, sendo a variação mais evidente em P. maximum. Nos bioindicadores passivos foi possível identificar diferenças na tolerância ao fluoreto. Enquanto B. -1 dracunculifolia acumulou até 1500 g g sem injúrias aparentes, B. verticillata apresentou necrose severa em decorrência do acúmulo de 120 g -1 g de fluoreto. Nas duas espécies de gramíneas estudadas foi encontrado uma relação inversa entre a massa seca das plantas, a injúria foliar, o teor de fluoreto versus distância da fonte emissora. Nas gramíneas situadas na região adjacente à fábrica de alumínio, o efeito inibitório do fluoreto foi mais severo sobre o crescimento das raízes do que sobre a parte aérea. A redução no crescimento apresentou uma forte correlação com a área foliar danificada. Durante o inverno, o efeito do fluoreto foi mais severo sendo que os indivíduos de P. maximum situados a distâncias de até 1,1 km a leste da fonte emissora morreram após a exposição. Em folhas sem injúrias, a fotossíntese, a fluorescência e o teor de clorofila não foram afetados pela exposição ao fluoreto. C. gayana, acumulou quantidades significativas de fluoreto sem efeitos notáveis de injúria foliar, apresentando características clássicas de bioindicador de acumulação, enquanto P. maximum, devido à severidade das injúrias apresentadas, de bioindicador de resposta. As plantas situadas a 1,1 km apresentaram teor de fluoreto crescente, ao longo de oito dias de exposição, injúrias foliares e aumento na permeabilidade iônica total. O conteúdo de açúcares redutores das plantas expostas a 1,1 km diminuiu significativamente durante a exposição, recuperando-se ao final da exposição. O efeito mais notável foi a redução, altamente significativa, no teor de amido nas folhas das plantas expostas a 1,1 km, quando comparadas com as plantas de referência situadas a 78 km. / In order to evaluate the geographic distribution of fluoride contamination and to detect early responses to injury by fluoride, the temporal and spatial effects of fluoride emissions from a single source in Ouro Preto, MG, Brazil, were determined by passive and active plant indicators. The leaves from eight species collected at different distances from an aluminium factory, had their fluoride content analyzed. The plant species were: Baccharis dracunculifolia, Bidens pilosa, Borreria verticillata, Calopogonium mucunoides, Erigeron bonariensis, Hedychium coronarium, Ipomea purpurea and Ipomoea cairica. The tropical grasses Chloris gayana and Panicum maximum cv. Colonião were utilized as active indicators. Plants were placed on metal supports at 1.5 m from the ground at 1.1, 1.3, 1.6, 2.2, 2.8, 2.9, 4.7, 5.4, 8.5, 10.5 and 78 km from the emission source. After 14 days of exposure, plants were collected and analyzed to verify the effects on leaf area, net photosynthesis, fluorescence and chlorophyll content of both species. Plants were divided into leaves, stubble, root sections, and fluoride absorption which was determined in the leaves by a ion-selective method. In adiction, the active bioindicators were exposed from a distance of 1.1 and 78 km from the emission source. It was observed, therefore, the development of leaf injury, ionic permeability, photosynthesis, fluorescence, chlorophyll, soluble carbohydrates, starch and fluoride content after a period of eight consecutive days. Both passive and active bioindicators showed a similar pattern on fluoride content, with the accumulation of fluoride decreasing exponentially with the increasing of the distance from the emission source. The plants nearest to the emission source, distances until 2.8 km east from the source, showed fluoride contamination traits, corroborated by mean -1 -1 fluoride contents higher than 30 g g and highest values around 1000 g g . At the farest stations, situated at 2.9 km northwest and 6 km east from the -1 source, the fluoride content was not superior than 10 g g , showing that the plants at those distances were submitted to a minimum level of contamination. At nearest to the emission source higher levels of fluoride were found during winter season. In P. maximum the variation was more evident than in C. gayana. There were different tolerance among the passive -1 indicators. While B. dracunculifolia accumulated up to 1500 g g without visible leaf injuries, B. verticillata showed severe necrosis on the leaves when -1 the fluoride content was not higher than 120 g g . Both species of grasses showed an inverse relationship between the leaf injury, fluoride content, dry matter and distance from the emission source. Near the emission source the fluoride efecct was more severe on the root growth than on the top parts of the plants.The growth decrease showed a great correlation with the area of damage in the leaves. During the winter plants of P. maximum placed at 1.1 km on the east side from the emission source died after exposure. The photosynthesis, fluorescence and chlorophyll content were not affected on non-damage leaves even after fluoride exposure on the plants. C. gayana, exhibited characteristics of an accumulator species, since it accumulated fluoride without visible leaf injuries; nevertheless, P. maximum, showed characteristics of a response indicator since the leaves injuries were quite severe. At 1.1 km station, the plants showed an increment on fluoride content during the exposure period, together with leaf injury and ionic permeability enhancement. Plants at the nearest station showed a significant decreasing of reduced sugar contents during the exposure period, but that was retaken at the end. The plants also showed a significant decrease (P < 1%) on the starch content when compared to those plants at the 78 km. / Tese antiga, somente resumo.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-19T17:48:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1216159 bytes, checksum: 8e09d29afb246af99cd42cce21af39aa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-19T17:48:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1216159 bytes, checksum: 8e09d29afb246af99cd42cce21af39aa (MD5) Previous issue date: 2015-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O gênero Capsicum compreende um grupo altamente diversificado de pimentas doces e picantes. Curiosamente, os frutos de C. chinense têm uma enorme variabilidade em termos de tamanho, forma, cor e composição química. Além da típica característica de pungência dos frutos desse gênero, resultado da presença dos capsaicinóides, os frutos de C. chinense também são reconhecidos como excelentes fontes de carotenóides, ácido ascórbico, tocoferóis e flavonóides. Apesar do grande potencial para uso em programas de melhoramento genético e biotecnológicos, ainda são escassos os estudos relacionando rotas metabólicas para se entender as interações responsáveis por determinados fenótipos. Assim objetivou-se identificar características metabólicas relacionadas com os teores de capsaicinóides e sólidos solúveis em frutos de Capsicum chinense em diferentes estádios de desenvolvimento (20, 45 e 60 dias após a antese-DAA), cultivadas em condições semicontroladas. Observou-se que os teores totais de aminoácidos, proteínas e fenóis solúveis não alteraram durante o desenvolvimento dos frutos. Por outro lado, os níveis de clorofilas, sacarose, ácidos orgânicos e amido tiveram um decréscimo ao fim dos 60 DAA. Glicose, frutose, e carotenóides aumentaram ao longo do desenvolvimento. Os acessos Ac1, A101, A54, A26 e A100 apresentaram altos teores de capsaicinóides, e os acessos Ac2, A06, A17, A18 e A83 apresentaram reduzidos teores de capsaicinóides, sendo em alguns casos não detectáveis. Os teores de sólidos solúveis tenderam a aumentar ao longo do desenvolvimento correlacionando-se negativamente com os teores de malato. Porém os metabólitos secundários, em geral, não apresentaram um padrão entre os acessos ao longo do desenvolvimento. Observaram-se correlações negativas entre capsaicinóides e aminoácidos totais e malato. Em adição, correlações entre percentual de matéria seca e níveis de malato, fumarato e capsaicinóides foram encontradas. Análise de agrupamento sugere os teores de capsaicinóides como responsáveis pela separação dos grupos. Uma vez que as demais variáveis apresentaram padrões muito diferentes entre os acessos, sugere-se alta diversidade genotípica entre os acessos estudados. Em suma, os resultados obtidos indicam que: (i) o metabolismo de glicose, frutose e sacarose em frutos de pimenta é semelhante ao que ocorre em frutos de tomate, que são climatéricos; (ii) malato e fumarato são metabólitos importantes para o desenvolvimento de frutos de C. chinense; (iii) malato, flavonóides, ácidos fenólicos e outros metabólitos secundários aparentemente influenciam os teores de capsaicinóides, sólidos solúveis e percentual de matéria seca de frutos de C. chinense. / The genus Capsicum comprises a highly diverse group of sweet and spicy peppers. Interestingly, Capsicum chinense fruit have enormous variation in size, shape, color and chemical composition. Besides the typical characteristic of pungency of the fruits of this species, as a result of the presence of capsaicinoids, C. chinense fruits are also recognized as excellent sources of carotenoids, ascorbic acid, tocopherols and flavonoids. Despite the great potential for use in genetic and biotechnological breeding programs, there are only few studies linking metabolic pathways and the understanding of the interactions responsible for certain phenotypes have been performed. Thus the aim of this work was to identify metabolic traits related capsaicinoids and soluble solids content in fruits of C. chinense in different stages of development (20, 45 and 60 days after anthesis-DAA), grown in partially controlled conditions. It was observed that the total concentration of amino acids, soluble proteins and phenols did not change during fruit development. Moreover, chlorophyll, sucrose, organic acids and starch showed a decrease at 60 DAA and glucose, fructose, and carotenoids increased during the development. The Ac1, A101, A54, A26 and A100 accessions showed high levels of capsaicinoids, and the Ac2, A06, A17, A18 and A83 accessions showed reduced levels of capsaicinoids, which were in some cases undetectable. The soluble solids content tended to increase throughout the fruit development and negatively correlated with malate levels. The secondary metabolites evaluated in this study, in general did not show a pattern between accesses throughout the fruit development. Interestingly, negative correlations between capsaicinoids and total amino acids and malate were observed. In addition, correlations between the percentage of fruit dry weight, malate, fumarate and capsaicinoids levels were also evident. Cluster analysis suggests that capsaicinoids content was important for accession group separation. Since the other displayed different patterns between accesses, it is suggested that high phenotipic diversity among the accessions. In summary, the results indicated that: (i) the levels of glucose, fructose and sucrose in C. chinense fruits is similar to those observed in tomato fruits which has a climacteric fruit; (ii) malate and fumarate levels are important for C. chinense fruits development; (iii) malate, flavonoids, phenolic acids and other secondary metabolites apparently are related to capsaicinoids, soluble solids levels and percentage of dry matter in fruits of C. chinense.

Portanto, pode-se considerar que esses bioensaios são válidos para demonstrar os efeitos que possíveis aleloquímicos de extratos vegetais possam exercer. Experimentos a campo são essenciais para confirmar se o potencial alelopático das 15 espécies se expressa em condições naturais, já que a maioria não apresenta indícios de alelopatia.

Orientador: Cibele Chalita Martins / Coorientador: Roberval Daiton Vieira / Coorientador: Francisco Carlos Krzyzanowski / Banca: Francisco Guilhien Gomes Junior / Banca: César Martoreli da Silveira / Resumo: Para avaliar o vigor de lotes de sementes são necessários testes de vigor rápidos e eficientes, entre eles destaca-se o teste de condutividade elétrica por ser capaz de detectar a deterioração de semente ainda em sua fase inicial, tendo em vista a desorganização das membranas celulares. Para o teste de condutividade elétrica se estabelecer como parte do programa de controle de qualidade nas empresas produtoras de sementes são necessárias informações que correlacionem níveis de condutividade elétrica com o potencial de desempenho da semente. Desta forma o presente trabalho teve por objetivo o estudo da utilização do teste de condutividade elétrica como alternativa para avaliação de vigor de sementes de soja verificando sua relação com diferentes testes de vigor e assim sugerir valores de condutividade elétrica para determinação de valores ou faixa de valores que indicam o potencial de desempenho de um lote de sementes em campo. Para tanto, foram utilizadas sementes de soja de quatro cultivares - BRS 388 RR, BRS 1010 IPRO, BRS 1001 IPRO e BRS 1007 IPRO, cada um representado por 11 lotes divididos em quatro repetições. As sementes foram avaliadas por meio dos testes de: condutividade elétrica, germinação, tetrazólio, envelhecimento acelerado, primeira contagem de germinação, classificação do vigor de plântulas, emergência de plântulas em campo e emergência de plântulas em areia. Determinou-se também o teor de água das sementes. O teste de condutividade elétrica apresentou correl... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In order to evaluate the vigor of seed lots, fast and efficient vigor tests are necessary, among them the electrical conductivity test, because it is able to detect the seed deterioration still in its initial phase, in view of the disorganization of the cellular membranes. For the electrical conductivity test to establish as part of the quality control program in the seed producing companies, information is required that correlate levels of electrical conductivity with the potential of seed performance. In this way the present work had the objective of the study of the use of the electrical conductivity test as an alternative to evaluate the vigor of soybean seeds, verifying its relation with different vigor tests and thus to suggest values of electrical conductivity for determination of values or range of values which indicate the potential performance of a field seed batch. For this, soybean seeds of four cultivars - BRS 388 RR, BRS 1010 IPRO, BRS 1001 IPRO and BRS 1007 IPRO were used, each represented by 11 lots divided into four replicates. The seeds were evaluated through the following tests: electric conductivity, germination, tetrazolium, accelerated aging, first germination count, seedling vigor classification, emergence of seedlings in the field and emergence of seedlings in sand. The water content of the seeds was also determined. The electrical conductivity test showed significant and negative correlation (p <0.01) for all tests evaluated. The linear regression ana... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre