Tobacco (<i>Nicotiana tabacum</i> L.) leaf initiation stops when floral induction is completed. Floral induction (an internal biochemical change which signals development of flowers) can occur prematurely, during the pre- and/or post-transplant environment. Plants which flower prematurely have few leaves and low yields. Removal of the influorescence on these plants will break apical dominance and allow production of additional leaves from axillary bud. This practice requires additional labor and increases production costs. Objectives of this study were to 1) determine how application timing, rate, localization, and on-plant duration of ethephon (2-chloroethylphosphonic acid) influences growth and flowering of flue-cured ‘NC 82’ tobacco; 2) examine the relationship between temperatures in the seedling environment and premature flowering and determine how time of plant bed cover removal affects premature flowering; and 3) quantify the ethylene released from buds, leaves, stems, and roots of tobacco seedlings at various days after application of ethephon. Ethephon applied to flue-cured tobacco seedlings before the completion of floral induction significantly reduced premature flowering and increased days to flower, number of leaf nodes per plant, and yield. Multiple applications and increased rates of ethephon did not increase the number of leaf nodes beyond the level obtained from a single application of 960 mg L⁻¹ ethephon solution applied at the rate of 44 mL m⁻² of plant bed. In wash-off studies, maximum benefit was obtained when ethephon remained on the seedlings one to two hours after application. In localization studies, increases in number of leaf nodes per plant were not different when 0.09 and 0.51 mg of ethephon was applied to the bud and largest leaf, respectively. Ethylene released from ethephon-treated greenhouse seedlings remained detectable four weeks after treatment. On-farm test locations with the two highest percentages of premature flowering had the lowest average daily minimum temperatures during the pretransplant period. Premature flowering was significantly increased at two of seven locations by removal of the perforated plastic plant bed covers two weeks compared to one week before transplanting. Floral induction of tobacco seedlings in controlled pretransplant environments was obtained by continuous 15°C temperature and 8 h photoperiods for 3 weeks. / Ph. D.

[ES] Plant Molecular Farming (PMF) es la producción de proteínas de interés industrial y valor comercial en plantas. Su objetivo es proporcionar un enfoque seguro y rentable para la producción de proteínas recombinantes a gran escala. Las plantas del género Nicotiana, especialmente Nicotiana tabacum y Nicotiana benthamiana, han adquirido una importancia creciente como plataformas de producción de PMF debido a sus ventajas, como el alto rendimiento de biomasa, la facilidad de transformación y la expresión robusta de proteínas. Sin embargo, en la actualidad N. tabacum y N. benthamiana no son hospedadores ideales para el cultivo molecular. Los objetivos de mejora genética, como retrasar o suprimir la floración para aumentar la biomasa de la planta, podrían convertir a N. benthamiana en un chasis de primera para fines de cultivo molecular. En este trabajo de investigación nos centramos en este objetivo. En el primer capítulo, realizamos un análisis de todo el genoma de los genes SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE (SPL), implicados en la transición de fase vegetativa y el tiempo de floración, en esta especie y en su pariente cercana N. tabacum, identificando 49 genes SPL en N. tabacum y 43 genes SPL en N. benthamiana. Los genes SPL de las dos especies se clasificaron en ocho grupos filogenéticos de acuerdo con la clasificación de SPL en Arabidopsis thaliana. La estructura génica exón-intrón y los dominios de unión al ADN se conservaron en gran medida entre homeólogos y ortólogos, y también se identificaron las dianas potenciales del microARN156, implicado en la transición de fase vegetativa. La expresión de genes SPL en hojas se analizó mediante RNA-seq en tres fases de crecimiento diferentes, revelando que los genes que no estaban bajo el control de miR156 se expresaban en general de forma constitutiva a niveles altos, mientras que los genes regulados por miR156 mostraban niveles de expresión más bajos, a menudo regulados por el desarrollo. Seleccionamos el gen SPL13_1a de N. benthamiana como diana para un experimento de knockout CRISPR/Cas9. El knock out completo de este único gen condujo a un retraso significativo en el tiempo de floración de 2-5 días y a un aumento de la ramificación. En el segundo capítulo, mostramos más ediciones de genes CRISPR/Cas9 realizadas en N. benthamiana con el objetivo de la abolición de la floración. Se eliminaron los inductores florales FLOWERING LOCUS T 4 y 5 (NbFT4 y NbFT5_1a/1b) solos y en combinación con NbSPL13_1a. En la línea más editada FT4-FT5-SPL13 40-1 el tiempo de floración se duplicó en comparación con las plantas de tipo silvestre. Sin embargo, no se logró la abolición total de la floración. El retraso de la floración tuvo consecuencias en varios aspectos del crecimiento de la planta, que cuantificamos a través de diversos parámetros: las líneas altamente editadas presentaron un aumento de la biomasa, la altura, el número de hojas y el área foliar total en comparación con las menos editadas y el tipo silvestre. Además, se evaluó el potencial de las líneas generadas para expresar proteínas heterólogas. Inesperadamente, no fueron capaces de mantener altos niveles de expresión después de la quinta semana. En el futuro, se apilarán en nuestras líneas knockouts en otros actores importantes en el inicio de la floración, como NbSPL9/15 y NbSPL3/4/5. / [CA] Plant Molecular Farming (PMF) és la producció de proteïnes d'interès industrial i valor comercial a plantes. El seu objectiu és proporcionar un enfocament segur i rendible per a la producció de proteïnes recombinants a gran escala. Les plantes del gènere Nicotiana, especialment Nicotiana tabacum i Nicotiana benthamiana, han adquirit una importància creixent com a plataformes de producció de PMF a causa dels seus avantatges, com ara l'alt rendiment de biomassa, la facilitat de transformació i l'expressió robusta de proteïnes. No obstant això, actualment la N. tabacum i la N. benthamiana no són hostes ideals per al cultiu molecular. Els objectius de millora genètica, com ara endarrerir o suprimir la floració per augmentar la biomassa de la planta, podrien convertir N. benthamiana en un xassís de primera per a fins de cultiu molecular. En aquest treball de recerca ens centrem en aquest objectiu. Al primer capítol, realitzem una anàlisi de tot el genoma dels gens SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE (SPL), implicats en la transició de fase vegetativa i el temps de floració, en aquesta espècie i en el seu parent proper N. tabacum, identificant 49 gens SPL a N. tabacum i 43 gens SPL a N. benthamiana. Els gens SPL de les dues espècies es van classificar en vuit grups filogenètics d'acord amb la classificació de SPL a Arabidopsis thaliana. L'estructura gènica exón-intron i els dominis d'unió a l'ADN es van conservar en gran mesura entre homeòlegs i ortòlegs, i també es van identificar les potencials dianes del microARN156, implicat en la transició de fase vegetativa. L'expressió de gens SPL en fulles es va analitzar mitjançant RNA-seq en tres fases de creixement diferents, revelant que els gens que no estaven sota el control de miR156 s'expressaven en general de forma constitutiva a nivells alts, mentre que els gens regulats per miR156 mostraven nivells més baixos d'expressió, sovint regulats pel desenvolupament. Seleccionem el gen SPL13_1a de N. benthamiana com a diana per a un experiment de knockout CRISPR/Cas9. El knock out complet d'aquest gen va conduir a un retard significatiu en el temps de floració de 2-5 dies ia un augment de la ramificació. Al segon capítol, mostrem més edicions de gens CRISPR/Cas9 realitzades a N. benthamiana amb l'objectiu de l'abolició de la floració. Es van eliminar els inductors florals FLOWERING LOCUS T 4 i 5 (NbFT4 i NbFT5_1a/1b) sols i en combinació amb NbSPL13_1a. A la línia més editada FT4-FT5-SPL13 40-1 el temps de floració es va duplicar en comparació amb les plantes de tipus silvestre. Tot i això, no es va aconseguir l'abolició total de la floració. El retard de la floració va tenir conseqüències en diversos aspectes del creixement de la planta, que vam quantificar a través de diversos paràmetres: les línies altament editades van presentar un augment de la biomassa, l'alçada, el nombre de fulles i l'àrea foliar total en comparació amb les menys editades i el tipus silvestre. A més, es va avaluar el potencial de les línies generades per expressar proteïnes heteròlogues. Inesperadament, no van ser capaços de mantenir alts nivells dexpressió després de la cinquena setmana. En el futur, s'apilaran a les nostres línies knockouts en altres actors importants a l'inici de la floració, com NbSPL9/15 i NbSPL3/4/5. / [EN] The term Plant Molecular farming (PMF) refers to the production of industrially relevant and commercially valuable recombinant products in plants. Its purpose is to provide a safe and cost-effective approach for the manufacturing of recombinant bioproducts at a large scale. Plants of the Nicotiana genus, especially Nicotiana tabacum and Nicotiana benthamiana, have become increasingly important as production platforms for PMF due to their advantages such as high biomass yield, ease of transformation, and robust protein expression. However, at present, there is room for improvement for N. tabacum and N. benthamiana as ideal hosts for molecular farming. Breeding goals such as delaying or abolishing flowering to enhance plant biomass could convert N. benthamiana into a prime chassis for molecular farming purposes. This objective was the focus of this research. In the first chapter, a genome-wide analysis of SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE (SPL) genes was performed. These genes are involved in vegetative phase transition and flowering time, on this species and its close relative N. tabacum, identifying 49 SPL genes in N. tabacum and 43 SPL genes in N. benthamiana. The SPL genes of the two species were classified into eight phylogenetic groups according to the SPL classification in Arabidopsis thaliana. The exon-intron gene structure and the DNA-binding domains were highly conserved between homeologues and orthologues, and the potential targets of microRNA156, involved in vegetative phase transition, were also identified. The expression of SPL genes in leaves was analysed by RNA-seq at three different growth stages, revealing that genes not under miR156 control were in general constitutively expressed at high levels, whereas miR156-regulated genes showed lower expression levels, often developmentally regulated. The N. benthamiana SPL13_1a gene was selected as target for a CRISPR/Cas9 knockout experiment. The full knock out of this single gene lead to a significant delay in flowering time of 2-5 days and increased branching. In the second chapter, more CRISPR/Cas9 gene editions are performed in N. benthamiana with the objective of flowering abolition. Floral inducers FLOWERING LOCUS T 4 and 5 (NbFT4 and NbFT5_1a/1b) were knocked out alone and in combination with NbSPL13_1a. In the most edited line FT4-FT5-SPL13 40-1 flowering time was doubled compared to wild type plants. However, total abolition of flowering was not achieved. The delayed flowering had consequences on various aspects of plant growth, that were quantified through various parameters: highly edited lines had increased biomass, height, number of leaves and total leaves area compared to the less edited ones and wild type. Moreover, the generated lines were evaluated for their potential to express heterologous proteins. Unexpectedly, they were not able to maintain high expression levels after week five. In the future, knockouts in other important players in flowering initiation, such as NbSPL9/15 and NbSPL3/4/5, will be stacked in our lines. / Paola, CD. (2024). Enhancing Nicotiana benthamiana as chassis for Molecular Farming: targeting flowering time for increased biomass and recombinant protein production [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/204803

La transition florale est un évènement clef dans la vie d’une plante. Chez le fraisier, la compréhension des mécanismes génétiques de cette transition est un enjeu majeur pour mieux contrôler la production de fruits. La transition florale peut être étudiée à travers la remontée florale, qui est la capacité d’une plante à fleurir tout au long de la période végétative. Le fraisier cultivé octoploïde, F. x ananassa, comme le fraisier diploïde, F. vesca, présentent des génotypes remontants capables de fleurir en continu. L’objectif de cette thèse est de comprendre le déterminisme génétique et moléculaire de la remontée florale chez Fragaria. Ce travail a montré que chez les fraisiers diploïde et octoploïde, le caractère ‘remontée florale’ est contrôlé par deux verrous génétiques différents localisés à des positions non orthologues. Chez le fraisier diploïde, le gène FvKSN responsable de la remontée florale a été identifié et code pour un homologue du répresseur floral TFL1. Chez les génotypes remontants, ce gène présente une délétion dans la partie codante conduisant à une protéine non fonctionnelle, incapable de réprimer la floraison. Chez le fraisier octoploïde, le QTL majeur détecté contrôlant la remontée florale est lié à la production de stolons de manière antagoniste, suggérant l’existence d’une région génomique où s'exerce une compétition entre multiplication végétative et la reproduction sexuée. Cette région génomique comprend plusieurs gènes candidats intéressants dont FT, activateur de la floraison.Une hypothèse suggérée par ce travail est que chez le fraisier, l’alternance entre phase végétative et phase reproductive est liée à l’équilibre entre les gènes FvKSN, homologue de TFL1, et FvFT, homologue de FT. La remontée florale serait la conséquence d’une modification de cet équilibre entre ces deux gènes en faveur du développement reproductif. / The floral transition is a key event in plant life. In strawberry, understanding the genetic mechanisms of floral transition is a major issue for better control of fruit production. This transition is studied through the continuous flowering, which is the ability to flower throughout the growing season. Both, the octoploid cultivated strawberry, F. x ananassa, as the woody diploid strawberry, F. vesca, displayed continuous flowering genotypes. The objective of this work is to decipher the genetic and molecular mechanism of the continuous flowering in Fragaria.This work has shown that in diploid and octoploid strawberry the continuous flowering is controlled by two different genetic 'keys' located at non-orthologous position. In diploid strawberry, the gene FvKSN responsible of continuous flowering was identified and encodes a homologous to the TFL1 floral repressor. In the continuous flowering genotypes, this gene has a deletion in the coding region leading to a nonfunctional protein unable to repress flowering. In the octoploid strawberry, the major QTL controlling both the recurrent flowering and the runner production was identified. These traits were antagonist, which suggests competition between vegetative propagation and sexual reproduction in this region. This genomic region contains several interesting candidate genes whose FT, an activator of flowering.A hypothesis could be proposed. In strawberry, the switch between vegetative and reproductive phase is linked to balance between two genes, FvKSN, homologous to TFL1 and FvFT homologous to FT. Continuous flowering would be the consequence of balance modification between this two genes to the benefit of floral development.

This study investigates the hybridization of two species of cattails, Typha latifolia (Common Cattail) and T. angustifolia (Narrow-leaved Cattail) in the Czech Republic. The aim of this study was to determine, how often T. latifolia and T. angustifolia hybridize, whether hybridization is allowed by overlapping flowering time of these species and whether it is possible these species controlled cross in a culture. For detection of hybrid individuals were used microsatellite DNA markers, which allow to detect hybridization events and differentiate hybrids from the parental species. Molecular analysis revealed that hybridization of T. latifolia and T. angustifolia occurs in the Czech Republic, but it is not frequent. Of the 267 analyzed individuals, 130 individuals were pure species T. latifolia, 108 individuals pure species T. angustifolia and 29 individuals were hybrids. Of the hybrids, 23 were advanced hybrids, 5 were backcrosses and only one individual was F1 hybrid. Flowering time of T. latifolia and T. angustifolia overlaps, which allows hybridization, and flowering time to not act as a prezygotic reproductive isolation barrier and gametes T. latifolia and T. angustifolia can blend together. In controlled crosses the female spikes T. latifolia and T. angustifolia created seeds, but these were...

Orientador: Alessandra Fidelis / Resumo: No Cerrado, um dos fatores abióticos que influenciam na fenologia das plantas é o fogo, o qual é um distúrbio natural que interfere em diversos ecossistemas do mundo. O fogo altera as condições do habitat podendo afetar a floração, frutificação, atributos das sementes e germinação. Portanto, esse projeto visou compreender o efeito do fogo na fenologia reprodutiva e nos atributos de semente e germinação da comunidade do Cerrado. Para isso, foram realizadas a contagem do número de ramos (vegetativos e reprodutivos) por espécie, realizados em 30 subparcelas de 1x1m em áreas com diferentes históricos de fogo (C=6 anos sem queima e FB=recentemente queimada). Também foram marcados indivíduos de diferentes espécies dominantes em ambas as áreas. A comunidade e os indivíduos tiveram sua floração acompanhados a cada 15 dias durante 3 meses após a queima e então aos 6, 9 e 12 meses. Os seguintes atributos das sementes e germinação foram medidos: forma e peso da semente, teor de água, germinabilidade, tempo médio de germinação e sincronia. Nossos resultados mostraram que o fogo aumentou a floração nas áreas queimadas. Já nos primeiros 30 dias até 3 meses após a queima houve até 2 vezes mais espécies que floresceram nas áreas FB comparados a C. Também houve um aumento significativo na proporção de ramos reprodutivos aos 3 meses pós-fogo na comunidade, mostrando que a profusão reprodutiva ocorre nos primeiros meses após queima. Dentre as espe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In Cerrado one of the abiotic factors that influences plant phenology is fire, which is a natural disturbance that interferes with several ecosystems in the world. Fire changes the conditions of the habitat and can affect flowering, fruiting and seeds and germination traits. Therefore, this project aimed to understand the effect of fire on reproductive phenology and on seed and germination traits of Cerrado community. For this purpose, the counting of the number of branches (vegetative and reproductive) by species was carried out in 30 subplots of 1x1m in areas with different fire histories (C = 6 years without burning and FB = recently burned). We also marked individuals of different dominant species in both areas. The community and individuals had their flowering counted every 15 days for 3 months after burning and then at 6, 9 and 12 months. The following seed and germination traits were measured: seed shape and mass/weight, water content, germinability, mean germination time and synchrony. Our results showed that fire increased flowering in burned areas. Already after 30 days up to 3 months after the burning there were up to 2-fold more species flowering in the FB areas compared to C. There was also a significant increase in the proportion of reproductive shoots at 3 months post-fire in the community, showing that the reproductive profusion occurs in the first few months after burning. Among the species of the community 66.39% can be considered stimulated by fire. Seed an... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O abacateiro (Persea americana Mill.) possui desenvolvimento organizado em fluxos de crescimento e florescimento em panículas, provenientes principalmente de gemas terminais, podendo ocorrer em menor intensidade a partir de gemas axilares. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de florescimento e a presença de substâncias ergásticas nas células de gemas axilares, bem como determinar a contribuição dos fluxos de crescimento de primavera e verão para a composição floral dos abacateiros \'Geada\', \'Fortuna\', Quintal\', \'Margarida\' e \'Hass\', localizados no sudoeste do Estado de São Paulo, Brasil. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado e por meio da contagem do número de brotações e inflorescências, o acompanhamento do desenvolvimento vegetativo e reprodutivo foi feito em 40 ramos do fluxo de primavera e 40 ramos do fluxo de verão, distribuídos em cinco plantas por cultivar, no período de março a agosto/2016. A capacidade de florescimento de gemas axilares foi avaliada em estruturas coletadas mensalmente entre março e julho de 2016 nos ramos dos fluxos de primavera e verão, sendo as alterações anatômicas do meristema e a presença de substâncias ergásticas (amido, proteínas totais, compostos fenólicos e polissacarídeos) monitoradas a partir de testes histológicos e histoquímicos. Para as análises histológicas, as amostras vegetais foram desidratadas em série gradual de álcoois, emblocados em historesina e coradas em coloração dupla com reagente ácido periódico de Schiff e Naftol Blue Black. O florescimento de todas as cultivares ocorreu no mês de agosto/2016 e a formação de inflorescências foi predominante em ramos provenientes do fluxo de verão para todas as cultivares. Os resultados evidenciam a capacidade de florescimento de gemas axilares dos abacateiros, as quais são anatomicamente idênticas às gemas terminais e apresentaram início do comprometimento com o florescimento, caracterizada pelo aparecimento dos eixos secundários da inflorescência, dois meses antes (entre maio e julho) da época de floração (agosto/setembro). / Avocado trees (Persea americana Mill.) has an organized development in fluxes of growth and flowering in panicles, mainly coming from terminal buds, and may occur in less intensity from axillary buds. Thus, the present study had as objective the evaluation of the flowering potential and presence of ergastic substances in axillary buds, as well as to determine the contribution of the spring and summer fluxes growth to the floral composition of the avocado trees \'Geada\', \'Fortuna\' , Quintal \',\' Margarida \'and\' Hass\', located in the southwest of São Paulo State, Brazil. The experimental design was completely randomized and the vegetative and reproductive development was monitored in 40 branches of the spring flux and 40 branches of the summer flux by counting the number of shoots and inflorescences, distributed in five plants per cultivar, in the period from March to August / 2016. The flowering capacity of axillary buds was evaluated in monthly collected structures between March and July of 2016 in the branches of spring and summer fluxes, being the anatomical alterations of the meristem and the presence of ergastic substances (starch, total proteins, phenolic compounds and polysaccharides) monitored from histological and histochemical analyses. For the histological analyzes, the plant samples were dehydrated in a gradual series of alcohols, placed in historesin and stained in double staining with periodic acid reagents of Schiff and Naftol Blue Black. The flowering of all cultivars occurred in August / 2016 and inflorescence formation was more significant in branches from the summer flow for all cultivars. The results showed the flowering ability of axillary buds of the avocado trees, which are anatomically identical to the terminal buds and showed the beginning of the flowering, characterized by the appearance of the secondary axes of the inflorescence two months before (between May and July) of flowering (August / September).

Produtores de pêssegos e nectarinas utilizam mudas cujos porta-enxertos são provenientes de sementes, gerando desuniformidade entre as plantas e nenhum aproveitamento das vantagens trazidas por porta-enxertos clonais, de aspectos genéticos conhecidos. O presente estudo objetivou avaliar o desempenho inicial de nectarineiras Sunraycer de 1-2 anos de idade autoenraizadas e sobre treze porta-enxertos clonais nas condições edafoclimáticas de Piracicaba, SP, durante os anos de 2015 e 2016. No primeiro capítulo dessa dissertação, apresentaram-se os resultados relacionados à ocorrência das fases de florescimento, brotação e colheita, volume de copa, massa de ramos retirada nas podas, massa de fruto, número de frutos e produção por planta, eficiência produtiva, produtividade e diâmetro transversal dos frutos. O intervalo entre o final do florescimento e o fim da colheita foi de 78 dias para a copa de \'Sunraycer\' sobre os porta-enxertos \'G x N.9\' e \'Santa Rosa\' e de 64 dias sobre \'Ishtara\', períodos menores que os relacionados aos demais materiais genéticos. \'Flordaguard\' e \'Ishtara\' induziram maior e menor vigor à copa de \'Sunraycer\', respectivamente, enquanto a maior produção ocorreu sobre o porta-enxerto \'Flordaguard\'. A copa de \'Sunraycer\' é influenciada negativamente pelo porta-enxerto \'Cadaman\' quanto a variáveis de produção. Frutos de maior massa são obtidos em plantas de \'Sunraycer\' autoenraizadas. O tradicional \'Okinawa\' não se destaca como porta-enxerto para \'Sunraycer\'. É possível colher nectarinas \'Sunraycer\' entre 03/10 e 18/10 em Piracicaba, SP, período este de pouca oferta. No segundo capítulo, objetivou-se determinar os teores de macro e micronutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu, Zn e B) presentes em folhas de nectarineiras Sunraycer, treze semanas após o florescimento, visando a avaliar, interpretar e determinar o estado nutricional das mesmas, identificando possíveis materiais genéticos mais eficientes em absorver/translocar tais elementos. Observa-se distinta composição nutricional das folhas de \'Sunraycer\' em plantas autoenraizadas e sobre porta-enxertos clonais. \'Ishtara\', \'Tsukuba-3\', \'Barrier\' e \'Flordaguard\' são porta-enxertos eficientes na absorção da maioria dos nutrientes sob nectarineiras Sunraycer. Mais casos de deficiência nutricional são observados em plantas de \'Sunraycer\' sobre o porta-enxerto \'Santa Rosa\', para nitrogênio, potássio, cálcio, enxofre, ferro e zinco. / Peach and nectarine producers employ scions grafted in seedling rootstocks, resulting in unevenness between plants and disregarding advantages brought by clonal rootstocks, with known genetic aspects. The present study aimed to evaluate the initial performance of 1-2-year-old Sunraycer nectarine trees on their own roots and grafted on thirteen clonal rootstocks in the edaphoclimatic conditions of Piracicaba city, São Paulo State, Brazil, in the years of 2015 and 2016. Results related to the occurrence of flowering, budding and harvest phases, the canopy volume, pruning fresh weight, fruit mass, number of fruits and production per plant, productive efficiency, yield and fruit transverse diameter are presented in the first chapter of this dissertation. The interval between the end of flowering and the end of the harvest period was 78 days to \'Sunraycer\' grafted onto \'G x N.9\' and \'Santa Rosa\' rootstocks and 64 days to this scion onto \'Ishtara\', shorter periods than those related to other rootstocks. \'Flordaguard\' and \'Ishtara\' induced higher and lower vigor to \'Sunraycer\', respectively, whereas \'Flordaguard\' enabled greater production to \'Sunraycer\'. The \'Sunraycer\' scion is negatively influenced by \'Cadaman\' rootstock in terms of production variables. Heavier fruits are provided by self-rooted plants. The traditional \'Okinawa\' does not stand out as a rootstock for \'Sunraycer\'. It is possible to harvest \'Sunraycer\' nectarines between 03/10 and 18/10 in Piracicaba, SP, which is a period of low supply. In the second chapter, the objective was to determine the foliar levels of macro and micronutrients (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu, Zn and B) in Sunraycer nectarine trees, thirteen weeks after flowering to evaluate, interpret and determine their nutritional status, identifying some possible more efficient genetic materials in absorbing / translocating such elements. It was verified that clonal rootstocks and self-rooted plants provide a distinct nutritional composition to \'Sunraycer\' leaves. \'Ishtara\', \'Tsukuba-3\', \'Barrier\' and \'Flordaguard\' are efficient rootstocks to the absorption of most of the nutrients under Sunraycer nectarine trees. \'Santa Rosa\' allows more nutritional deficiencies to \'Sunraycer\' plants, as of nitrogen, potassium, calcium, sulfur, iron and zinc.

O melhoramento do alho (Allium sativum L.) está limitado à seleção clonal de genótipos mutantes, uma vez que a quase totalidade do germoplasma da espécie é sexualmente estéril, não florescendo nas condições padrões de cultivo. A esterilidade do alho tem implicações não somente no melhoramento da espécie, mas também influi diretamente nos custos de produção. A necessidade de propagação vegetativa utilizando-se bulbilhos (\"dentes\") como material propagativo facilita a transmissão de doenças por vírus e pragas. A manipulação genética do alho com genes associados ao florescimento via Agrobacterium tumefaciens poderia permitir o desenvolvimento de um sistema mais eficaz para propagação da cultura e habilitar novas combinações genéticas. Portanto, o objetivo desse trabalho foi estabelecer protocolos de regeneração para cultivares comerciais brasileiras de alho, bem como de transformação genética mediada por A. tumefaciens de calos oriundos de segmentos radiculares. Foram utilizadas oito cultivares de alho, divididas em três grupos: semi-nobres de ciclo médio (\'Amarante-Embrapa\'; \'Roxinho 5063\'; \'IAC 75 - Gigante de Curitibanos\'; \'IAC 63 - Mexicano Br\'; e \'Lavínia 1632\'); comum, de ciclo médio (\'Cateto Roxo\') e de ciclo precoce (\'Cajuru 2315\'); e nobre vernalizado (\'Jonas\'). Para cada cultivar, foram isolados segmentos radiculares de bulbilhos cultivados in vitro. Esses explantes foram mantidos em cultura durante 60 dias em meio MS, adicionado de 4,5 \'mü\'M 2,4-D e 0,5 \'mü\'M iP para obtenção de calos. Os calos obtidos foram transferidos para meio MS suplementado com 8,8 \'mü\'M BAP e 0,1 \'mü\'M ANA, e avaliados quanto à freqüência de regeneração. Inicialmente, foram analisados diversos fatores durante a introdução dos bulbilhos e na obtenção de calo para cada cultivar. Esses resultados permitiram realizar testes para avaliar o potencial de regeneração dos calos obtidos, e a cultivar \'Jonas\' apresentou a melhor taxa de regeneração via organogênese indireta (84%), seguida da cultivar \'Amarante\' (52%), \'IAC 63\' e \'Cajuru\' (47%) e a cultivar que apresentou a menor taxa foi a \'Lavínia\' (30%). Foi analisada a dose letal de higromicina ou canamicina, testando concentrações crescentes visando identificar os níveis ótimos de uso como agentes seletivos para a transformação. As doses acima de 50 mg/L de higromicina ou 200 mg/L de canamicina foram letais ao cultivo de calos de todas cultivares. A cultivar \'Jonas\' foi utilizada para o estabelecimento do procedimento de transformação via A. tumefaciens LBA4404(pCAMBIA1303), empregando como repórter o gene uidA (\'beta\'-glucuronídase) para determinação da eficiência da transformação. Foi demonstrado que a cultivar foi a \'Jonas\' apresentou o melhor potencial de calogênese e de regeneração, sendo o meio de cultura proposto por Kondo, Hasegawa e Suzuki (2000) o melhor para regeneração das cultivares brasileiras. Além disso, as cultivares brasileiras de alho parecem ser passíveis de transformação via A. tumefaciens / Garlic (Allium sativum L.) breeding has been limited to clonal selection of mutant genotypes, since almost all the species germplasm is sterile, not flowering under standard culture conditions. Garlic sterility affects not only breeding but also directly influences production costs. Further, the requirement of vegetative propagation using small bulbs as propagules increases the risk of pest and viral disease transmission. Genetic manipulation of garlic introducing genes associated with flowering by Agrobacterium tumefaciens would allow the development of an efficient system for propagation and enable new genetic recombination. Thus, the objective of this work was to establish an in vitro regeneration protocol for commercial Brazilian cultivars of garlic, as well as genetic transformation by A. tumefaciens using calli derived from root segments. Eight garlic cultivars were used, derived from three groups: medium cycle semi-noble (\'Amarante-Embrapa\'; \'Roxinho 5063\'; \'IAC 75 - Gigante de Curitibanos\'; \'IAC 63 - Mexicano Br\'; and \'Lavínia 1632\'); common garlic with medium (\'Cateto Roxo\'), or early cycle (\'Cajuru 2315\'); and from vernalized noble (\'Jonas\'). From each cultivar, root segments from small bulbs cultivated in vitro were isolated. These explantes were maintained in MS media supplemented with 4,5 \'mü\'M 2,4-D e 0,5 \'mü\'M iP for 60 days to develop callus. The calli were then transferred to fresh MS media containing 8,8 \'mü\'M BAP e 0,1 \'mü\'M ANA, and evaluated for regeneration frequency. Initially, diverse factors were analyzed for each cultivar during the introduction of the small bulbs and during calli development. These results enabled to conduct test of callus regeneration potential, with \'Jonas\' showing the best regeneration rate via indirect organogenesis (84%), followed by cultivar \'Amarante\' (52%), \'IAC 63\' and \'Cajuru\' (47%). The cultivar with less regeneration was \'Lavínia\' (30%). The lethal dosis of hygromycin or kanamycin were estimated, testing increasing concentrations to establish optimum levels to be adopted as selective agents for transformation. Doses above 50 mg/L hygromycin or 200 mg/L kanamycin were lethal to callus of all cultivars. Cultivar \'Jonas\' was chosen for the establishment of the genetic transformation protocol via A. tumefaciens LBA4404 (pCAMBIA1303), using uidA as a reporter gene (\'beta\'-glucuronídase) to determine the transformation efficiency. \'Jonas\' was the best cultivar in terms of callus and regeneration potential using the regeneration media proposed by Kondo, Hasegawa and Suzuki (2000). Moreover, the Brazilians garlic cultivars appeared to be amenable to transformation via A. tumefaciens

A grande procura por mirtilos, principalmente por países do Hemisfério Norte, está associada aos benefícios nutracêuticos do seu consumo em relação a prevenção de doenças. Em resposta à esta alta demanda, produtores de regiões e países que antes não cultivavam a fruta, iniciaram seus plantios nos últimos anos, sendo o clima, fator limitante à expansão de novas áreas uma vez que o mirtileiro, originário de regiões temperadas, necessita acumular alto número de horas de frio hibernal para completar seu desenvolvimento. No Brasil, predomina-se o plantio de mirtileiros nos estados da região sul, além de pequenas regiões de altitude no estado de São Paulo e Minas Gerais, utilizando cultivares tradicionais. A introdução de novos materiais genéticos, de baixa exigência em frio, desenvolvidos pela Universidade da Flórida possibilitou avaliar o desempenho das plantas e a qualidade dos frutos das cultivares Emerald e Jewel plantadas em Piracicaba - SP, sem ocorrência de frio hibernal. No período de maio de 2014 a maio de 2015 foi realizada a caracterização das fases de crescimento vegetativo, brotação, florescimento, frutificação e produção de frutos dessas cultivares. O crescimento dos ramos ocorre até o início da produção, interrompendo-se em seguida. A cultivar Emerald apresenta dois picos de florescimento e frutificação, com a colheita principal ocorrendo de agosto a outubro, enquanto a cultivar Jewel apresenta dois picos de emissão de botão floral, mas apenas um pico de florescimento e uma colheita que ocorre entre os meses de outubro e janeiro. A produção ocorre durante o período de entressafra do mercado interno e externo, que possibilita melhores preços da fruta. É possível obter-se produção das cultivares de mirtileiros Jewel e Emerald em região subtropical, mas a exigência de um número de horas de frio para estimular a emissão de botão floral e o florescimento parece ser mais baixa que a recomendada na literatura. Em agosto e outubro de 2015 também foram determinados para essas cultivares, parâmetros da qualidade físico-química dos frutos como massa fresca de frutos, diâmetro, comprimento, formato, volume, firmeza, coloração de casca, teor de sólidos solúveis totais, pH, acidez titulável, ratio, compostos fenólicos totais, teor de antocianinas, quercetina e atividade antioxidante pelo sequestro dos radicais DPPH e ABTS, que foram armazenados à temperatura ambiente (22 °C) avaliados no dia de colheita, e a cada três dias, até o décimo segundo dia. Frutos de mirtilos colhidos em agosto são maiores e mais arredondados, porém apresentam menor teor de sólidos solúveis totais e maior acidez. Por outro lado, os frutos colhidos em outubro apresentam maior ratio, e coloração mais intensa. \'Emerald\' possui frutos com maior atividade antioxidante que \'Jewel\'. Os teores de antocianinas, quercetinas, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante diferem entre as cultivares de acordo com as épocas e aumentam ao longo dos dias após a colheita, enquanto pH, acidez e firmeza decrescem. / The high demand for blueberries, mainly by the Northern Hemisphere markets, is associated with their nutraceutical attributes and the health benefits of its consumption. In response to this high demand, countries that had never cultivated the fruit, started growing blueberries in recent years. The climate is a limiting factor to the expansion of new areas as these species are originated from temperate regions, an so, has a high chill requirement for a full development. In Brazil, blueberry cultivation of traditional areas are restricted to the southern states, and to small areas of altitude in São Paulo and Minas Gerais state, using traditional cultivars. The introduction of new genetic material, with low chill requirement, released by the University of Florida made possible to evaluate the performance of plants and fruit quality of Emerald and Jewel cultivars planted in Piracicaba - SP, without the occurrence of temperatures below 7.2 °C. From May 2014 to May 2015 vegetative growth, bud break, flowering, fruiting and fruit production of these cultivars were assessed. Branches grew until flowering period. Emerald cultivar has two peaks of flowering and fruiting, with the main harvest occurring from August to October, while \'Jewel\' has two bud break peaks, but only a peak of flowering and the harvest takes place between October and January. The production occurs during the off-season of the domestic and northern hemisphere markets, resulting in higher fruit prices. The results indicate that it is possible to cultivate blueberry cultivars Jewel and Emerald in subtropical regions because the chill requirement to induce bud and flowering break is much lower than it is cited in the literature. In August and October 2015 \'Jewel\' and \'Emerald\' were assessed for parameters of physical and chemical quality of the fruit. It were evaluated fresh fruit mass, diameter, length, shape, volume, firmness, peel color, soluble solids content (SST), pH, titratable acidity (AT), SST/AT ratio, total phenolic compounds, total anthocyanins content, total quercetins content and antioxidant activity using DPPH and ABTS methods on the harvest day, and every three days, until the twelfth day of the fruits harvested and stored at room temperature (22 °C). Fruits from August harvest have higher diameter and are more roundish, but have lower soluble solids content and higher titratable acidity. On the other hand, the fruits harvested in October have higher SST/TA ratio and higher chroma value. \'Emerald\' has higher antioxidant activity than \'Jewel\'. The content of anthocyanins, quercetins, total phenolic compounds and antioxidant activity differ with cultivars and harvest periods and increases during storage, while pH, acidity and firmness decrease.

As giberelinas (GAs) são bem conhecidas pelo seu papel no alongamento do caule, germinação de sementes, desenvolvimento dos frutos e florescimento em plantas de dia longo. Apesar de boa parte das plantas de interesse agronômico não possuírem resposta fotoperiódica, há poucos estudos sob a possibilidade dessa classe hormonal estar envolvida em processos de florescimento e frutificação em plantas de dia neutro, como é o caso do tomateiro. O principal objetivo do trabalho foi avaliar a importância da via de indução por giberelina para o crescimento vegetativo e reprodutivo em Solanum lycopersicum cv Micro-tom (MT). Para tal, foram utilizados tratamentos exógenos com GA ou um inibidor de sua síntese, paclobutrazol (paclo), em diferentes estágios do desenvolvimento de MT. Os mutantes pro e gib3, os quais são supersensíveis e deficientes a GA, respectivamente, também foram utilizados para análises comparativas. Avaliou-se o tempo para 50% das plantas apresentarem botões florais visíveis a olho nu, tempo para antese, altura e número de entrenós na antese, número de frutos, massa média e total dos frutos e brix. O tratamento com 5 aplicações de paclo ao longo do ciclo levou a uma extensão do desenvolvimento vegetativo, com um atraso significativo na floração. No tratamento que recebeu aplicação de paclo 16 dias após semeadura, mesmo com a planta apresentando uma redução na altura, houve um restabelecimento de seu desenvolvimento reprodutivo, tornando este superior ao controle em termos de tamanho do fruto. Para o tratamento com aplicação de GA aos 16 dias, obteve-se um aumento no brix comparado ao controle. Por outro lado, o mutante procera, por possuir um crescimento vegetativo (altura e número de entrenós na antese) bem superior ao controle MT, teve seu crescimento reprodutivo prejudicado. Estes resultados nos levaram a concluir que embora GA possa induzir diretamente o florescimento e a frutificação de tomateiro, ela também pode reprimir esses processos, provavelmente deslocando o dreno para o crescimento vegetativo. Sendo assim, tanto a aplicação de GA quanto de paclo, se feitas em determinado estágio do desenvolvimento, podem melhorar a qualidade do fruto de tomateiro, aumentando o tamanho dos frutos ou o brix. / The gibberellins (GAs) are well known for their roles in stem elongation, seed germination, fruit development and flowering induction in long day plants. Despite the fact that many plants of agronomic interest do not respond to photoperiod, there are few studies about the possibility of this hormonal class to be involved in the process of flowering and fruit formation in photoperiod-insensitive plants, such as tomato. The main objective of this study was to evaluate the importance of the GA induction pathway for the vegetative and reproductive growth of Solanum lycopersicum cv Micro-Tom (MT). To accomplish this, we performed exogenous application of GA, or an inhibitor of its biosynthesis, paclobutrazol (paclo), at different stages of MT development. The mutants pro and gib3, which are hypersensitive and deficient in GA, respectively, were also used for comparative analysis. It was evaluated the time spent for 50% of plants presenting visible flower buds, the time to anthesis, plant height and the number of internodes at anthesis, number of fruits, total and individual fruit weight and fruit brix. The treatment that received five paclo applications during the life cycle presented stunted vegetative growth, which also reflected in a significant flowering delay. In the treatment that received paclo at 16th day after sowing, there was a reduction in plant height, but its reproductive development was resumed yielding fruit size superior to the control. Conversely, the treatment that received GA at 16th presented fruits with higher brix, compared to the control. Furthermore, the mutant pro, which had a vegetative growth higher than the control (in terms of plant height and number of internodes at anthesis), showed a reduced reproductive growth. These results drove us to the conclusion that although GA can directly induce flower and fruit development in tomato, it also can arrest these processes, probably redirecting the sink for vegetative growth. Thus, both GA and paclo applications, if made in a certain stage of plant development, can improve the quality of tomato fruit, increasing fruit size or brix.