Quatro espécies de cianobactérias, heterocistadas, fixadoras de nitrogênio: Westiellopsis yengarii, Nostoc punctiforme, Nostoc muscorum e Nostoc commune foram isoladas e clonadas a partir de solos de várzea da região Amazônica e dos tabuleiros irrigados cultivados com arroz do Vale do Paraíba, São Paulo. Uma espécie de Nostoc sp. ATCC 29133, isolada da raiz de Macrozamia lucida (Linnaeus), adaptada à regiões de clima temperado, foi utilizada neste trabalho como parâmetro de comparação entre cianobactérias de solos temperados e tropicais. As taxas de crescimento das cianobactérias foram avaliadas em termos do conteúdo de clorofila α em experimentos onde a temperatura, o pH, a salinidade e a concentração de fósforo foram variáveis. A temperatura ótima para o crescimento das cianobactérias de solo tropical variou entre 25° e 35°C e para Nostoc sp., de solo temperado, foi de 20°C; o pH ótimo para o crescimento foi igual a 7,9. O crescimento das cianobactérias em meio salino mostrou que N. muscorum apresentou a maior tolerância e Nostoc sp. foi a espécie mais sensível à concentração de 0,2M de NaCl, com reduções no crescimento iguais a 63% e 97%, em relação ao controle, respectivamente. O crescimento em meio de cultura deficiente em fósforo (P) mostrou que N. muscorum teve a menor redução no crescimento (52%), enquanto N. commune, a espécie mais sensível a deficiência de P, teve uma redução de 72%. Estimativas da fixação biológica do nitrogênio, às temperaturas de 20°, 25° e 35°C, através do método de redução do acetileno, indicaram uma baixa atividade da nitrogenase, no período amostral, que variou de 4,87 nmol em N. muscorum à 25°C a 0,88 nmol em Nostoc sp à 35°C. A temperatura ótima registrada para a atividade enzimática foi igual a 25°C. Mutantes espontâneos de N. punctirorme e N. muscorum foram obtidos a partir do crescimento em substâncias análogas ao L-glutamato (L-metionina-DL- sulfoximina, MSX) e à citosina (5'-fluorocitosina, 5FC), respectivamente, suplementados ao meio de cultura. Os clones resistentes foram testados juntamente com o tipo selvagem, sendo que a caracterização da mutação espontânea somente foi obtida para N. muscorum (+5FC¹R), em presença do análogo uracil, 5' Fluorouracil (5FU). Uma estimativa da atividade da nitrogenase mostrou que os mutantes espontâneos fixaram N₂ 2 a taxas mais elevadas que os respectivos tipos selvagens. / Four species of nitrogen fixing heterocystous cyanobacteria: Westiellopsis yengarii, Nostoc punctiforme, Nostoc muscorum and Nostoc commune were isolated from soils of varzea (low floaded land) of the Amazon region and floaded rice fields inside the Valley Paraiba, São Paulo state. For the comparison the temperate soil species Nostoc sp - ATCC 29133, taken from the roots of Macrozamia lucida (Linnaeus) was also included in this study as a control of comparison between cyanobacteria from temperate and tropical soil. The growth rate of cyanobacteria were evaluated based on Clorophyll a content in one experiment where temperature, pH, salinity and phosphorous concentration were variable. The optimal temperature for growth of cyanobacteria from tropical region ranged from 25° to 35°C; and, for Nostoc sp around 20°C; the optimal pH for growth was equal to 7.9. Growth of cyanobacteria in saline medium showed that N. muscorum had greater tolerance and Nostoc sp was the species more sensitive to 0,2M of NaCl, with growth reduction of 63% and 97%, respectively. Growth on medium with phosphorous (P) deficiency showed that N. muscorum had a lower growth reduction (52%) while N. commune, the more sensitive specie to phosphorous deficiency had a 72% reduction in growth. Biological nitrogen fixation estimative at temperature of 20°; 25° and 35°C, using the acetylene reduction methods indicated an activity range for nitrogenase during the sampling period variable between 4,87 nmol C2H4μ g Cla-1 min-1 for N. muscorum at 25°C to 0,88 nmol C2H4μ g Cla-1 min-1 for Nostoc sp at 35°C. The optimal temperature for enzymatic activity was 25°C. Expontaneous mutants of N. punctiforme and N. muscorum were achieved when growing in culture medium suplemented with substance like L-glutamate (L-methionine-DL-sulphoximine-MSX) and cytosine (5'fluorocytosine, 5FC) respectively. Resistent clones were isolated, selected and tested at the same time wild type and the characterization of the expontaneous mutation was achieved only for N. muscorum in the presence of 5' fluorouracil (5FU). Nitrogenase activity estimative showed that expontaneous mutants N2 at a higher rate when compared to wild types.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-23T19:08:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Eric Xavier de Carvalho.pdf: 1149353 bytes, checksum: 8eb9485c4f475b9d783f7819c5300db4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-23T19:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Eric Xavier de Carvalho.pdf: 1149353 bytes, checksum: 8eb9485c4f475b9d783f7819c5300db4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-02 / A biomassa tem papel relevante na matriz energética mundial e a cana-de-açúcar é importante nesse processo. A obtenção de matriz mais limpa e o aumento na demanda por produtos da indústria sucroalcooleira vêm exigindo maior eficiência no cultivo e no uso de tecnologia desde o campo até à indústria, visando tornar o setor mais sustentável e produtivo. Isso requer avanços em diversos aspectos, incluindo melhor conhecimento do potencial produtivo das variedades e da dinâmica de nutrientes nos sistemas de cultivo. Esta pesquisa teve como objetivo geral estudar ciclagem de nitrogênio e modelagem matemática para avaliar a produtividade de cinco variedades de cana-de-açúcar na Zona da Mata pernambucana. Os objetivos específicos foram: avaliar o acúmulo de biomassa e de nitrogênio com diferentes níveis de adubação nitrogenada; desenvolver equação alométrica para estimar a biomassa da cana-de-açúcar com metodologias não destrutivas e determinar a contribuição da fixação biológica no aporte do nitrogênio às principais variedades de cana-de-açúcar cultivadas em Pernambuco. Um experimento em campo foi conduzido na estação experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) em Itambé, PE, em 2012 e 2013, com delineamento experimental em blocos casualizados em arranjo fatorial, representados por cinco variedades de cana-de-açúcar (RB863129, RB92579, RB867515, RB931011 e RB962962) e três níveis de adubação nitrogenada (testemunha, 12 e 40 kg N ha-1 na forma de ureia), com 4 blocos. As parcelas foram compostas por sete fileiras com 14 metros de comprimento e 1 m entre fileiras (98m²). Nas parcelas com adubações de 12 Kg ha-1 foi delimitada uma microparcela de 1 x 1,5 m na fileira central, onde a adubação foi realizada com nitrato de amônio duplamente enriquecido a 5% de 15N. Na colheita, a biomassa das plantas foi fracionada em colmo, folhas e ponteiro e subamostras foram coletadas para determinação das concentrações de nitrogênio. Para a elaboração de equação alométrica, foram coletadas 10 plantas de cada parcela, cortadas manualmente ao nível do solo e mensuradas isoladamente em diferentes idades, aos 180, 240, 300, 360 e 450 (colheita) dias após o plantio para as variáveis biométricas de comprimento e o diâmetro de planta. As plantas foram pesadas e fracionadas em colmos, ponteiros e folhas para quantificar a biomassa. Os dados obtidos foram submetidos a análises de correlação e ajustadas equações de regressão. Para determinação, através da técnica isotópica da abundância natural do 15N e fixação biológica no aporte do nitrogênio das variedades, um ensaio foi conduzido em casa de vegetação localizada na sede do IPA, em Recife, PE. O delineamento foi em blocos casualizados com 13 tratamentos e quatro blocos. Os tratamentos consistiram em cinco cultivares de cana-de-açúcar (RB867515, RB863129, RB92579, RB931011 e RB962962), e oito plantas para serem testadas como referências. Na colheita em campo, a biomassa fresca das plantas foi distribuída em 66% no colmo, 19% nas folhas e 14% no ponteiro, as duas últimas somando 14 Mg ha-1, um importante potencial para fins energéticos. Não houve diferenças significativas entre as variedades no acúmulo de biomassa seca de colmo na colheita nem com relação a alocação de N na planta e no colmo. A recuperação média do fertilizante aplicado foi de 21%, sem diferenças entre as variedades. A técnica isotópica não possibilitou estimativa da fixação biológica de nitrogênio. As equações alométricas, tanto as gerais quanto as específicas por variedade, mostraram bons ajustes, indicando que podem ser ferramentas úteis para estimar a produtividade da cana-de-açúcar. Os modelos calibrados nesta pesquisa ainda necessitam ser validados e otimizado para outras variedades e regiões produtoras de cana-de-açúcar. No experimento em vasos em casa-de-vegetação, as variedades RB867515, RB931011 e RB962962 tiveram maiores fixações de N. Os valores médios foram de cerca de 12%, utilizando como referência a mamona (Ricinuscommunis L. e 17% utilizando o algodão (Gossypium hirsutum L.). Sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), milho (Zea mays L.) e os capins colonião (Panicum maximum) e elefante (Pennisetum purpureum Schum.) não se mostraram adequados como plantas referência pois também fixaram N. / Biomass has an important role in the world energy matrix and sugarcane is relevant in this matrix. The need of a cleaner matrix and the increase in demand for sugarcane products have been pressing for greater efficiencies in cultivation and industrial technologies. This requires advances in several aspects, including better knowledge of the productive potential of varieties and their nutrient dynamics in different cropping systems. This research aimed to study biogeochemical aspects of production and mathematical modeling of five of the main varieties of sugarcane in the Zona da Mata of Pernambuco. The specific objectives were: evaluate the accumulation of biomass and nitrogen with different levels of nitrogen fertilization; develop allometric equations that allow estimations of biomass with non-destructive methods; determine the contribution of biological fixation to the nitrogen supply of the varieties. A field experiment was conducted at the experimental station of the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) in Itambé, PE, in 2012 and 2013, with a randomized design and a factorial arrangement, represented by five varieties of sugarcane (RB863129, RB92579, RB867515, RB931011 and RB962962) and three levels of nitrogen fertilization (control, 12 and 40 kg N ha-1), with 4 blocks. Each plot consisted of seven rows 14 m long, with 1 m between rows. In the plots fertilized with 12 kg ha-1, one microplot 1 x 1.5 m was established in the central row, where the fertilizer was doubly enriched ammonium nitrate at 5% 15N. At harvest, plant biomass was fractionated into stem, leaves and pointer and sub-samples were collected for determination of nitrogen concentrations. For the development of allometric equation, 10 plants were collected in each plot, 180, 240, 300, 360 and 450 (harvest) days after planting. The plants were cut at soil level, measured for their length and stem diameters and fractionated into stems, leaves and pointers to quantify biomass. The data were subjected to correlation analysis and adjusted regression equations. To determine potential nitrogen biological fixation, a greenhouse assay was conducted using the 15N isotopic natural abundance technique. The design was a randomized block with 13 treatments and four blocks. The treatments consisted of five sugarcane cultivars (RB867515, RB863129, RB92579, RB931011 and RB962962), and eight plants to be tested as possible references. At harvest in the field, 66% of the fresh biomass was in the stems, 19% in the leaves and 14% in the pointer, the last two adding to 14 Mg ha-1, an important potential for energy purposes. There were no significant differences among varieties in stem dry biomass accumulation or N allocation in the plants. The average recovery of applied fertilizer was 21%, with no differences among varieties. The isotope technique did not allow estimation of biological nitrogen fixation. The allometric equations, both general and specific for each variety, had good fits, indicating that they can be useful tools to estimate productivity along the sugarcane growth cycle. In the pot experiment, varieties RB867515, RB931011 and RB962962 had the highest N fixation (12 to 17%). Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench), maize (Zea mays L.) and guinea (Panicum maximum) and elephant grasses (Pennisetum purpureum Schum.) were not suitable as reference plants as they also fixed N.

O objetivo deste estudo foi selecionar marcadores morfológicos, capazes de discriminar precocemente plântulas de alfafa (Medicago sativa L.) Crioula com a finalidade de utilizá-los na seleção precoce de alfafa para aptidão ao pastejo e ainda avaliar a eficiência do processo simbiótico entre alfafa e bactéria, Sinorhizobium meliloti, em comparação à adubação nitrogenada na produção de matéria seca. A seleção, avaliação e caracterização de marcadores morfológicos ocorreram na casa de vegetação do Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da UFRGS, em Porto Alegre, RS, e a avaliação da eficiência do processo de fixação de nitrogênio atmosférico (FBN) foram realizadas na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Eldorado do Sul, RS. Os procedimentos utilizados na seleção de marcadores precoces constaram de experimentos que avaliaram as características morfológicas de alfafa como comprimento do 1°entrenó e o comprimento do 2° entrenó, assim como a simulação de pastejo onde as plantas eram submetidas a desfolhas frequentes (2cm) sob cortes semanais. As avaliações morfológicas dos marcadores evidenciaram diferenças (P<0,05), quando as plântulas de comprimento do 1° entrenó e 2° entrenó curto e longo, foram selecionadas, as quais apresentaram diferenças no seu comprimento (cm), freqüência (%) e estatura. Houve também diferença (P<0,05) quanto à sobrevivência das plantas (%) quando as populações de alfafa foram submetidas à simulação de pastejo. As avaliações revelaram que os marcadores morfológicos selecionados ainda no estágio de plântulas apresentam variabilidade para a aptidão ao pastejo. O marcador morfológico comprimento do 1° entrenó curto é o que apresenta maiores possibilidades de discriminar precocemente os genótipos contrastantes em relação a aptidão ao pastejo. Em nível de campo foi demonstrada a eficiência da estirpe SEMIA-116 recomendada para alfafa na produção MS em relação à testemunha. Porém pela análise da curva de diluição do teor de nitrogênio na parte aérea, evidenciou-se que a efetividade do rizóbio não maximizou à máxima produtividade, demonstrando assim, a possibilidade de se selecionar e testar a nível de campo estirpes mais eficientes. / The aim of this study was to select morphological markers capable to discriminate seedlings of Crioula alfalfa (Medicago sativa L.) in order to be used in early selection of alfalfa for grazing aptitude and also to evaluate the efficiency of the symbiotic process between alfalfa and the bacterium Sinorhizobium meliloti in comparison with nitrogen fertilization on dry matter production. The selection, evaluation and characterization of morphological markers was made in the greenhouse of the Department of Forage Plants and Agrometeorologia of UFRGS in Porto Alegre, RS, and the evaluation of the efficiency of the atmospheric nitrogen fixation was carried out at the Agronomic Experimental Station of Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS. The procedures used in the selection of early markers consisted of experiments that evaluated alfalfa morphological characteristics, such as length of 1st and 2nd internode and a simulation of grazing, with the plants being subjected to a continuous and heavy grazing (2cm ) by weekly cuts. Assessments of morphological markers showed differences (P <0.05) when the seedlings were selected based on short or long length of the 1st internode as well as for the length of the 2nd internode, showing differences in their length (cm), frequency (% ) and height. There were also differences (P <0.05) on the survival of plants (%) when the populations of alfalfa were subjected to simulated grazing. The evaluations revealed that the morphological markers selected in the stage of seedlings have variability in relation to grazing aptitude. The morphological marker short length of the 1st internode presents more opportunities to discriminate contrasting genotypes for grazing tolerance in early stages. In the field, it was shown the efficiency of strain SEMIA-116 recommended for alfalfa in the production DM compared to control. However, the analysis of the N dilution curve in shoots showed that the effectiveness of rhizobia did not maximize the productivity, thus demonstrating the possibility to select and test under field conditions strains more efficient.

O objetivo deste estudo foi selecionar marcadores morfológicos, capazes de discriminar precocemente plântulas de alfafa (Medicago sativa L.) Crioula com a finalidade de utilizá-los na seleção precoce de alfafa para aptidão ao pastejo e ainda avaliar a eficiência do processo simbiótico entre alfafa e bactéria, Sinorhizobium meliloti, em comparação à adubação nitrogenada na produção de matéria seca. A seleção, avaliação e caracterização de marcadores morfológicos ocorreram na casa de vegetação do Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da UFRGS, em Porto Alegre, RS, e a avaliação da eficiência do processo de fixação de nitrogênio atmosférico (FBN) foram realizadas na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Eldorado do Sul, RS. Os procedimentos utilizados na seleção de marcadores precoces constaram de experimentos que avaliaram as características morfológicas de alfafa como comprimento do 1°entrenó e o comprimento do 2° entrenó, assim como a simulação de pastejo onde as plantas eram submetidas a desfolhas frequentes (2cm) sob cortes semanais. As avaliações morfológicas dos marcadores evidenciaram diferenças (P<0,05), quando as plântulas de comprimento do 1° entrenó e 2° entrenó curto e longo, foram selecionadas, as quais apresentaram diferenças no seu comprimento (cm), freqüência (%) e estatura. Houve também diferença (P<0,05) quanto à sobrevivência das plantas (%) quando as populações de alfafa foram submetidas à simulação de pastejo. As avaliações revelaram que os marcadores morfológicos selecionados ainda no estágio de plântulas apresentam variabilidade para a aptidão ao pastejo. O marcador morfológico comprimento do 1° entrenó curto é o que apresenta maiores possibilidades de discriminar precocemente os genótipos contrastantes em relação a aptidão ao pastejo. Em nível de campo foi demonstrada a eficiência da estirpe SEMIA-116 recomendada para alfafa na produção MS em relação à testemunha. Porém pela análise da curva de diluição do teor de nitrogênio na parte aérea, evidenciou-se que a efetividade do rizóbio não maximizou à máxima produtividade, demonstrando assim, a possibilidade de se selecionar e testar a nível de campo estirpes mais eficientes. / The aim of this study was to select morphological markers capable to discriminate seedlings of Crioula alfalfa (Medicago sativa L.) in order to be used in early selection of alfalfa for grazing aptitude and also to evaluate the efficiency of the symbiotic process between alfalfa and the bacterium Sinorhizobium meliloti in comparison with nitrogen fertilization on dry matter production. The selection, evaluation and characterization of morphological markers was made in the greenhouse of the Department of Forage Plants and Agrometeorologia of UFRGS in Porto Alegre, RS, and the evaluation of the efficiency of the atmospheric nitrogen fixation was carried out at the Agronomic Experimental Station of Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS. The procedures used in the selection of early markers consisted of experiments that evaluated alfalfa morphological characteristics, such as length of 1st and 2nd internode and a simulation of grazing, with the plants being subjected to a continuous and heavy grazing (2cm ) by weekly cuts. Assessments of morphological markers showed differences (P <0.05) when the seedlings were selected based on short or long length of the 1st internode as well as for the length of the 2nd internode, showing differences in their length (cm), frequency (% ) and height. There were also differences (P <0.05) on the survival of plants (%) when the populations of alfalfa were subjected to simulated grazing. The evaluations revealed that the morphological markers selected in the stage of seedlings have variability in relation to grazing aptitude. The morphological marker short length of the 1st internode presents more opportunities to discriminate contrasting genotypes for grazing tolerance in early stages. In the field, it was shown the efficiency of strain SEMIA-116 recommended for alfalfa in the production DM compared to control. However, the analysis of the N dilution curve in shoots showed that the effectiveness of rhizobia did not maximize the productivity, thus demonstrating the possibility to select and test under field conditions strains more efficient.

O objetivo deste estudo foi selecionar marcadores morfológicos, capazes de discriminar precocemente plântulas de alfafa (Medicago sativa L.) Crioula com a finalidade de utilizá-los na seleção precoce de alfafa para aptidão ao pastejo e ainda avaliar a eficiência do processo simbiótico entre alfafa e bactéria, Sinorhizobium meliloti, em comparação à adubação nitrogenada na produção de matéria seca. A seleção, avaliação e caracterização de marcadores morfológicos ocorreram na casa de vegetação do Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da UFRGS, em Porto Alegre, RS, e a avaliação da eficiência do processo de fixação de nitrogênio atmosférico (FBN) foram realizadas na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Eldorado do Sul, RS. Os procedimentos utilizados na seleção de marcadores precoces constaram de experimentos que avaliaram as características morfológicas de alfafa como comprimento do 1°entrenó e o comprimento do 2° entrenó, assim como a simulação de pastejo onde as plantas eram submetidas a desfolhas frequentes (2cm) sob cortes semanais. As avaliações morfológicas dos marcadores evidenciaram diferenças (P<0,05), quando as plântulas de comprimento do 1° entrenó e 2° entrenó curto e longo, foram selecionadas, as quais apresentaram diferenças no seu comprimento (cm), freqüência (%) e estatura. Houve também diferença (P<0,05) quanto à sobrevivência das plantas (%) quando as populações de alfafa foram submetidas à simulação de pastejo. As avaliações revelaram que os marcadores morfológicos selecionados ainda no estágio de plântulas apresentam variabilidade para a aptidão ao pastejo. O marcador morfológico comprimento do 1° entrenó curto é o que apresenta maiores possibilidades de discriminar precocemente os genótipos contrastantes em relação a aptidão ao pastejo. Em nível de campo foi demonstrada a eficiência da estirpe SEMIA-116 recomendada para alfafa na produção MS em relação à testemunha. Porém pela análise da curva de diluição do teor de nitrogênio na parte aérea, evidenciou-se que a efetividade do rizóbio não maximizou à máxima produtividade, demonstrando assim, a possibilidade de se selecionar e testar a nível de campo estirpes mais eficientes. / The aim of this study was to select morphological markers capable to discriminate seedlings of Crioula alfalfa (Medicago sativa L.) in order to be used in early selection of alfalfa for grazing aptitude and also to evaluate the efficiency of the symbiotic process between alfalfa and the bacterium Sinorhizobium meliloti in comparison with nitrogen fertilization on dry matter production. The selection, evaluation and characterization of morphological markers was made in the greenhouse of the Department of Forage Plants and Agrometeorologia of UFRGS in Porto Alegre, RS, and the evaluation of the efficiency of the atmospheric nitrogen fixation was carried out at the Agronomic Experimental Station of Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS. The procedures used in the selection of early markers consisted of experiments that evaluated alfalfa morphological characteristics, such as length of 1st and 2nd internode and a simulation of grazing, with the plants being subjected to a continuous and heavy grazing (2cm ) by weekly cuts. Assessments of morphological markers showed differences (P <0.05) when the seedlings were selected based on short or long length of the 1st internode as well as for the length of the 2nd internode, showing differences in their length (cm), frequency (% ) and height. There were also differences (P <0.05) on the survival of plants (%) when the populations of alfalfa were subjected to simulated grazing. The evaluations revealed that the morphological markers selected in the stage of seedlings have variability in relation to grazing aptitude. The morphological marker short length of the 1st internode presents more opportunities to discriminate contrasting genotypes for grazing tolerance in early stages. In the field, it was shown the efficiency of strain SEMIA-116 recommended for alfalfa in the production DM compared to control. However, the analysis of the N dilution curve in shoots showed that the effectiveness of rhizobia did not maximize the productivity, thus demonstrating the possibility to select and test under field conditions strains more efficient.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-27T22:44:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Renata Janaína Carvalho de Souza.pdf: 1527225 bytes, checksum: ea035f9ee3196cc160ea137005a5c063 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-08T17:12:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Renata Janaína Carvalho de Souza.pdf: 1527225 bytes, checksum: ea035f9ee3196cc160ea137005a5c063 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T17:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Renata Janaína Carvalho de Souza.pdf: 1527225 bytes, checksum: ea035f9ee3196cc160ea137005a5c063 (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / Plantas de cobertura vêm sendo utilizadas como uma alternativa para melhorar o potencial produtivo das áreas agrícolas nas diferentes regiões do mundo. O objetivo do trabalho foi estimar as quantidades de biomassa e de nitrogênio aportadas por misturas de plantas cultivadas como adubos verdes em cultivos irrigados de melão e manga na região do Submédio São Francisco e os efeitos desses aportes e do manejo da biomassa produzida sobre características biológicas do solo e produtividade dos cultivos. Os experimentos foram conduzidos no Campo Experimental de Bebedouro, de propriedade da Embrapa, em Petrolina, Pernambuco, adotando um delineamento em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas. As parcelas corresponderam a duas formas de manejo da biomassa (incorporação ou deposição da biomassa na superfície do solo) produzida por três tratamentos de adubos verdes, que constituem as subparcelas. Os tratamentos foram duas misturas de espécies (denominadas de coquetéis) e um terceiro tratamento onde foi permitido o crescimento de plantas espontâneas. Os coquetéis foram preparados misturando-se sementes de dois grupos de espécies: leguminosas e gramíneas + oleaginosas, em diferentes proporções. No melão, os coquetéis foram cultivados previamente ao cultivo principal. Na mangueira, os coquetéis foram cultivados em sistema de culturas intercalares. Foram estimadas as biomassas produzidas por cada espécie do coquetel e pelas plantas espontâneas. Nestas biomassas, foram analisadas as concentrações de C e N totais (%) e os teores naturais de ¹⁵N e ¹³C, por espectrometria de massa. O N fixado foi estimado utilizando o método da abundância natural do ¹⁵N. Em amostras de solo foram determinados indicadores da atividade microbiana. A mucuna foi a espécie que apresentou maior quantidade de N fixado nas áreas de cultivo do melão e da manga, respectivamente. Todas as leguminosas sempre apresentaram altas proporções de N derivado da atmosfera, com exceção do feijão de porco. Refletindo a produção de biomassa, a quantidade de N fixado no coquetel 1 foi sempre mais alta. No 3° ciclo de cultivo dos coquetéis vegetais, o melão apresentou produtividade alta (em média de 44500 kg de frutos ha⁻¹). Nos dois ciclos de cultivo dos coquetéis, na área da manga, o coquetel 1 também contribuiu com uma maior produção de biomassa que as plantas espontâneas. Entre as gramíneas, o milho foi a espécie com maior contribuição: 11 kg ha⁻¹. A produção de frutos de manga atingiu 14385 kg ha⁻¹ na área do coquetel 1, com revolvimento do solo. A maior atividade de biomassa microbiana do solo foi encontrada na camada de 0-5 cm de profundidade do solo, no período de frutificação das duas culturas. No plantio de melão, o cultivo dos coquetéis e o revolvimento do solo condicionaram maior biomassa microbiana do solo (CBMS), enquanto a respiração do solo (C-CO₂) foi maior nas parcelas sem revolvimento do solo. No plantio da mangueira, também houve maior quantidade de CO₂ evolvido na parcela sem revolvimento do solo. O cultivo do coquetel 1 condicionou maior atividade de biomassa microbiana. / Cover crops have been used as an alternative to improve the productive potential of agricultural areas in different regions of the world. The objective of this work was to estimate the amounts of biomass and nitrogen contributed by mixtures of plants cultivated as green manures in irrigated melon and mango crops in the Submédio São Francisco region and the effects of these inputs and of the biomass management on the biological characteristics of soil and crop productivity. The experiments were conducted at the Experimental Field of Bebedouro, owned by Embrapa, located in Petrolina, PE, adopting an experimental design in randomized blocks with subdivided plots. The plots corresponded to two forms of biomass management (incorporation of the biomass of the green manures and spontaneous plants to the soil or the deposition of the biomass on the soil surface) produced by three green manure treatments, which are the subplots. The treatments were two mixtures of species (called plant mixtures) and a third treatment where the growth of spontaneous plants was allowed. The plant mixtures were prepared by mixing seeds of two groups of species: legumes and grasses + oilseeds, in different proportions. In the melon crop, the mixture plants were cultivated before the main cultivation. In the mango crop, the mixture plant were cultivated in intercropping system. The biomass produced by each species of the mixture plants and the spontaneous plants were estimated. In these biomasses, the total C and N concentrations (%) and ¹⁵N and ¹³C were analyzed by mass spectrometry. Fixed N was estimated using the ¹⁵N natural abundance method. Soil samples were collected to determine the indicators of microbial activity. Mucuna was the specie with the highest amount of N fixed, in the areas of melon and mango crops. All legumes always had high proportions of N derived from the atmosphere, except for jackbean. Reflecting biomass productions, the amount of N fixed in plant mixture 1 were always higher. In the third cycle of cultivation of plant mixtures, melon had high productivity (on average 44500 kg ha⁻¹ of fruits). In the two cycles of cultivation of the plant mixtures in the mango area, plant mixture 1 also contributed with a higher production of biomass than to the spontaneous plants. Among the grasses, corn was the species with the highest contribution: 11 kg ha⁻¹. The production of mango fruits reached 14385 kg ha⁻¹ in the area of plant mixture 1, with soil revolving. The highest soil microbial biomass activity was found in the 0-5 cm soil layer, during the fruiting period of the two crops. In the melon crop, the cultivation of the mixtures and the soil rotation conditioned higher values of C in the soil microbial biomass, while the soil respiration as higher in plots without soil revolving. In the mango crop, a greater amount of CO₂ evolved in the plot without soil revolving. The cultivation of plant mixture 1had higher activity of the microbial biomass.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-12T14:49:02Z No. of bitstreams: 1 Alexandra de Andrade Santos.pdf: 3785328 bytes, checksum: 46f269f48fadb94c6bbfea4c0ffdd689 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-12T14:49:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandra de Andrade Santos.pdf: 3785328 bytes, checksum: 46f269f48fadb94c6bbfea4c0ffdd689 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In order to mitigate the deleterious effects of abiotic stress has been increasing the use of growth-promoting bacteria in plants in association with diazotrophic bacteria. Such association may promote a favorable environment for plant growth and lead to the increase of biological nitrogen fixation. In this context, the aim of this work was to evaluate the synergism of the co-inoculation with Bradyrhizobium sp. and PGPB as an alternative to optimize the symbiotic performance and development of cowpea with or without induction of saline stress, as well as to investigate the key enzymes in the BNF process related to nitrogen-carbon metabolism and oxidative stress/protection. Two experiments were conducted in a greenhouse at the Agronomical Institute of Pernanbuco (IPA), with cowpea cv. "IPA 206" and were inoculated with Bradyrhizobium sp. (UFLA 03-84) and coinoculated with different strains of PGPB. In the first experiment the plants were cultivated under axenic conditions, inoculated with Bradyrhizobium sp. Inoculated and coinoculated with Bradyrhizobium sp. e 15 PGPB strains, being maintained with 50 mmol L-1 NaCl and without salt stress, using a randomized block design with (16 x 2) + 1 factorial arrangement, one inoculation with Bradyrhizobium sp. and four co-inoculations with Bradyrhizobium sp. and PGPB and one absolute control with three replications. In the second experiment, the experimental design was randomized blocks with (5 x 2) + 1 factorial arrangement and one absolute control with four replications. Several parameters related to symbiosis were measured, biochemical indicators related to nitrogen-carbon metabolism and oxidative stress/protection. The responses regarding the synergism of microorganisms, growth, nodulation and mechanisms of tolerance to salinity were observed in the plants coinoculated with Bradyrhizobium. sp. and Actinomadura sp.; Bradyrhizobium sp. and Bacillus sp.; Bradyrhizobium sp. and Streptomyces sp.; Bradyrhizobium sp. and Paenibacillus graminis and Bradyrhizobium sp. and Paenibacillus durus, were promising to optimize symbiotic performance and the development of cowpea cv. "IPA206". The salinity affected some parameters in the nitrogen-carbon metabolism in cowpea plants, showing a decrease in nodule total nitrogen, amino acids, free ammonia, ureides, proteins, and in the increase of sucrose and soluble sugars, as well as in the increase of sodium content, hydrogen peroxide, lipid peroxidation, superoxide dismutase activity and decreased redox status of glutathione. Co-inoculation Bradyrhizobium sp. and Bacillus sp. in the cowpea cv. "IPA 206" provided better symbiotic performance, mitigating the deleterious effects of stress and was promising the response to oxidative stress. / A fim de mitigar os efeitos deletérios do estresse abiótico, tem sido crescente o uso de bactérias promotoras de crescimento em plantas (BPCP) em associação com bactérias diazotróficas. Tal associação pode promover um ambiente favorável para o crescimento vegetal e levar ao incremento da fixação biológica de nitrogênio (FBN). Neste contexto, o trabalho teve como objetivos avaliar o sinergismo da coinoculação com Bradyrhizobium sp. e BPCP como alternativa para otimizar a performance simbiótica e o desenvolvimento do feijão-caupi com e sem indução de estresse salino, assim como investigar as enzimas chaves no processo da FBN referentes ao metabolismo nitrogênio-carbono e de estresse/proteção oxidativo. Foram conduzidos dois experimentos em casa-de-vegetação do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), com feijão-caupi cv. “IPA 206” e foram inoculadas com Bradyrhizobium sp. (UFLA 03-84) e coinoculadas com diferentes estirpes de BPCP. No experimento I, as plantas foram cultivadas em condições axênicas, inoculadas com Bradyrhizobium sp. isoladamente e coinoculadas com Bradyrhizobium sp. e 15 estirpes de BPCP, sendo mantidas com 50 mmol L-1 de NaCl e sem estresse salino, usando o delineamento em blocos casualizados, com arranjo fatorial (16 x 2) + 1 controle absoluto, com três repetições. No experimento II, o delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso com arranjo fatorial (5 x 2) + 1 controle absoluto, com quatro repetições, sendo uma inoculação com Bradyrhizobium sp. e quatro coinoculações com Bradyrhizobium sp. e BPCP. Foram avaliados vários parâmetros referentes à simbiose, indicadores bioquímicos relacionados ao metabolismo nitrogênio-carbono e ao estresse/proteção oxidativo. As respostas em relação ao sinergismo dos micro-organismos, crescimento, nodulação e mecanismos de tolerância à salinidade foram observadas nas plantas coinoculadas com Bradyrhizobium. sp. e Actinomadura sp.; Bradyrhizobium sp. e Bacillus sp.; Bradyrhizobium sp. e Streptomyces sp.; Bradyrhizobium sp. e Paenibacillus graminis; e Bradyrhizobium sp. e Paenibacillus durus. Estas associações foram promissoras para otimizar a performance simbiótica e o desenvolvimento do feijão-caupi cv. “IPA206”. A salinidade afetou alguns parâmetros no metabolismo nitrogênio-carbono nas plantas de feijão-caupi, promovendo diminuição nos teores do nitrogênio total em nódulos, aminoácidos, amônia livre, ureídeos, proteínas, e no aumento dos teores de sacarose e açúcares solúveis, assim como no aumento do teor de sódio, peróxido de hidrogênio, peroxidação de lipídeos, atividade da superóxido dismutase e diminuição do status redox da glutationa. A coinoculação de Bradyrhizobium sp. e Bacillus sp. no feijão-caupi cv. “IPA 206” proporcionou uma melhor performance simbiótica, mitigando os efeitos deletérios do estresse salino e foi promissora na resposta ao estresse oxidativo.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Talyta Thereza Goncalves.pdf: 907908 bytes, checksum: e95af9fbf26b3c640f010f7f04eb4425 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Biological Nitrogen Fixation (BNF) is a process of high energy demand dependent on environmental factors such as oxygen and fixed nitrogen levels, which are detected by proteins that are part of signal transduction systems. The need to monitor the concentrations of fixed nitrogen and external oxygen and provide enough energy to sustain the BNF imposed regulatory principles that differ between diazotrophic organisms and depend on the physiology of the plant host. Although several studies have been conducted on the physiology and BNF of G. diazotrophicus, it has not been possible to make a broad physiological characterization for the plant-microbe association. G. diazotrophicus requires exopolysaccharides to form an endophytic interaction, nitrogen fixing, success with sugar cane and other grasses. In addition, during the initial stages of interaction, G. diazotrophicus is faced with an oxidative burst, caused by the plant, which should be overcome. In this study, levels of exopolysaccharides were positively correlated with survival in hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). Damage caused by H were mitigated when the EPS was the co-cultured with cells deficient in EPS production. The purified EPS is able to reduce in vitro the levels of H 2 O 2 2 . This suggests a potential as an additional protective function against H 2 O 2 O 2 exopolysaccharide during the early interaction of bacteria with the plant / A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é um processo de alta demanda energética dependente de fatores ambientais, tais como baixas tensões de oxigênio e nitrogênio fixado, que são detectados por proteínas que fazem parte de sistemas de transdução de sinal. A necessidade de responder as concentrações de nitrogênio fixado e oxigênio externo e de prover energia suficiente para sustentar a FBN, impõe diferentes mecanismos regulatórios aos organismos fixadores de nitrogênio que dependem da sua fisiologia e estilo de vida. Apesar de vários estudos já terem sido realizados sobre a fisiologia e FBN da bactéria G. diazotrophicus, ainda não foi possível fazer uma caracterização ampla de aspectos fisiológicos importantes para a associação com plantas. G. diazotrophicus requer exopolissacarídeos a fim de formar uma interação endofítica, fixadora de nitrogênio, de sucesso com cana-de-açúcar e outras poáceas. Além disso, durante os estágios iniciais de interação, G. diazotrophicus se depara com uma explosão oxidativa, provocada pela planta, a qual deve ser superada. Neste estudo, níveis de exopolissacarídeos foram correlacionados positivamente com a sobrevivência em peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ). Danos provocados por H 2 O foram mitigados, quando o EPS foi co-cultivado as com as células deficientes na produção de EPS. O EPS purificado é capaz de diminuir in vitro os níveis de H 2 O 2 2 . Isto sugere uma potencial protetor como função adicional do exopolissacarídeo contra H 2 O 2 durante o inicio da interação da bactéria com a planta.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3643_1.pdf: 2694138 bytes, checksum: 794a94d7f15d2fde9b79a3808d3c4fc6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A fixação biológica de nitrogênio tem sido um dos principais focos de interesse no que se refere à nutrição mineral vegetal, sendo explorada na agricultura como uma fonte ecologicamente benigna de nitrogênio, além de reduzir o uso de fertilizantes químicos, que aumentam o custo da produção e causam danos ao meio ambiente. Nesse contexto, destacase a relação simbiótica entre bactérias da família Rhizobiaceae e raízes de leguminosas que permitem à planta, através dos nódulos radiculares, a absorção do nitrogênio fornecida pela bactéria, enquanto esta faz uso dos fotossintatos e de um ambiente microaeróbico fornecido pela planta. Esse trabalho teve como objetivo identificar, através de ferramentas computacionais, seqüências dos genes que participam da fixação de nitrogênio (NORK, DMI3, NIN, NSP1, Anexina, CCS52a, ENOD40, ENOD8, NOD26, DMT1, NOD70, Glutamina sintase, Leghemoglobina, NOD35 e Sucrose sintase) nos transcriptomas de Vigna unguiculata e de Saccharum officinarum. Foi possível a identificação de 263 ortólogos às nodulinas estudadas no transcriptoma do feijão-caupi, com destaque para as Leghemoglobinas que corresponderam a 95% dos clusters identificados. Com relação aos genes estudados na cana-de-açúcar, foram observados 195 clusters ortólogos, apresentando em sua maioria uma alta similaridade com nodulinas de outras monocotiledôneas. De uma forma geral, o estudo pôde constatar a presença das nodulinas em todos os tecidos analisados, com diferentes níveis de expressão. A maioria dos transcritos se encontrava nas bibliotecas de folhas infectadas e de raiz sob estresse salino no caso do caupi e em flores e raízes no caso da cana. Quando analisadas através de alinhamentos múltiplos, as nodulinas oriundas de diferentes organismos e aquelas encontradas no caupi apresentaram maior semelhança entre espécies pertencentes à mesma classe. Com relação às Angiospermas em geral, a família Fabaceae foi separada do restante, confirmando a função divergente e especifica destes genes no grupo. Os resultados do presente estudo sugerem o envolvimento das nodulinas em vias amplamente conservadas do desenvolvimento vegetal, confirmando o papel multifuncional desses genes além da interação benéfica com microorganismos. De uma forma geral, esse trabalho tem potencial para colaborar com o desenvolvimento de marcadores moleculares para o melhoramento das espécies estudadas, assim como para o entendimento da abundância, diversidade e evolução destes genes. O estudo pode ainda fornecer meios de elucidar os mecanismos envolvendo esses genes em outras vias, que não a de fixação, promovendo não só o controle adicional desses processos, como também uma possível expansão dessa vantajosa relação para plantas nãoleguminosas de importância econômica

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-03T14:28:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Reginaldo Alves Ferreira Neto.pdf: 377826 bytes, checksum: f3bbb55af38eeddbed445dc74b4eba21 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T14:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Reginaldo Alves Ferreira Neto.pdf: 377826 bytes, checksum: f3bbb55af38eeddbed445dc74b4eba21 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / REPENSA; CAPES / O uso de leguminosas fixadoras como adubos verdes é uma tecnologia que pode propiciar a substituição ou a complementação da adubação mineral, além de representar uma fonte de matéria orgânica e proporcionar uma proteção física ao solo, garantindo uma maior sustentabilidade dos sistemas agrícolas. No semiárido brasileiro, as áreas convertidas à agricultura perdem carbono e nutrientes com velocidade muito maior que as encontradas em outras regiões, sendo a adubação verde uma alternativa tecnológica para reduzir o uso de fertilizantes nitrogenados e aumentar a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. O objetivo desse trabalho foi estimar as quantidades de biomassa e de nitrogênio aportadas por coquetéis de plantas utilizadas como adubos verdes e os efeitos desses coquetéis sobre a produtividade do melão irrigado, cultivado na Região do Vale do São Francisco. O estudo foi conduzido em campo, na Estação Experimental Mandacaru da Embrapa Semiárido, localizada no município de Juazeiro, Bahia (09°24’S; 40°26’O; 375,5 m). Foram testados três sistemas de adubos verdes (2 coquetéis de espécies e vegetação espontânea) e dois sistemas de preparo do solo (com e sem revolvimento para incorporação dos adubos verdes) previamente ao cultivo do melão amarelo (Cucumis melo L.), variedade F1-1000. As espécies incluídas nos coquetéis foram: gramíneas, milho (Zea mays L.), milheto (Pennisetum glaucum L.) e sorgo (Sorghum bicolor (L). R. Br.), leguminosas, feijão de porco (Canavalia ensiformis (L.) DC), feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) e crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e oleaginosa, girassol (Helianthus annuus L), em diferentes proporções. Como sistemas de preparo foram utilizadas duas condições, com incorporação dos adubos verdes (revolvimento do solo com aração e gradagem) e sem incorporação. As plantas dos coquetéis vegetais foram manejadas após atingir o seu estágio de pleno florescimento, 70 dias após o plantio (DAP), segundo os tratamentos. No tratamento sem revolvimento, as plantas foram cortadas e os resíduos permaneceram na superfície do solo. No tratamento com revolvimento, as plantas foram incorporadas ao solo e posteriormente foi feito o cultivo do melão. Antes do corte ou incorporação, foram determinadas as biomassas produzidas por cada espécie dos coquetéis vegetais e das plantas espontâneas. Nessas biomassas foram determinados os teores de N total (%), C total (%), 15N (‰) e 13C (‰). A fixação biológica do nitrogênio foi estimada utilizando a metodologia da abundância natural de 15N. As quantidades de N acumulado e de C e N fixados foram calculadas pelo produto dos teores desses elementos pelas respectivas biomassas. Por ocasião da colheita do melão, foram estimados a biomassa aérea, o número, produtividade e peso médio dos frutos. Não houve diferença significativa na produção de biomassa, N total acumulado e C fixado pelas plantas dos coquetéis verdes utilizados, porém a biomassa produzida pelos adubos verdes foram três vezes maiores do que a registrada na vegetação espontânea. Como esperado, todas leguminosas fixaram N com δ15N variando entre 1,38 ‰ (feijão-caupi) e 3,25 ‰ (feijão de porco). Além das leguminosas, as gramíneas também apresentaram baixos teores de 15N, indicando que essas plantas podem estar obtendo N através de FBN. O sorgo apresentou o menor δ15N (0,34 ‰), entre todas as plantas dos coquetéis, e os maiores valores de %Ndda registrados, sendo de 71,85‰ no coquetel 1 e 92,34‰ no coquetel 2. A adição de C e N oriundos dos adubos verdes não influenciou a produtividade e o número de frutos do melão.