A pecuária brasileira é baseada no uso de pastagens. Entretanto, o padrão estacional do clima determina a maior concentração da produção de forragem nos períodos de primavera e verão. O conhecimento das respostas produtivas e morfofisiológicas das principais espécies e cultivares forrageiros à temperatura e ao fotoperíodo, na ausência de déficit hídrico, permitem o desenvolvimento de modelos preditores de produção para o planejamento da atividade pecuária ao longo do ano. O presente estudo foi conduzido no Departamento de Zootecnia da ESALQ/USP em Piracicaba, SP, de outubro de 2005 a outubro de 2006, com o objetivo de gerar um banco de dados sobre as características produtivas e morfofisiológicas de capins do gênero Brachiaria e desenvolver modelos que descrevessem o acúmulo de forragem e as características do dossel em função de uma variável que combina os efeitos de temperatura e fotoperíodo (a Unidade Fototérmica – UF). Foram utilizados cinco cultivares de Brachiaria spp. (Basilisk, Marandu, Xaraés, Arapoty e Capiporã) cortados a cada 28 dias durante o verão e 42 dias durante o inverno, deixando-se um resíduo de 15 cm para todos os capins. As unidades experimentais (parcelas de 9 x 4 m) eram irrigadas para garantir ausência de déficit hídrico e adubadas com o equivalente a 120 kg ha-1 ano-1 de N e K2O . O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados com quatro repetições. Em cada corte foi medido o acúmulo de forragem e, a partir daí, foram calculadas a produção anual de forragem, a produção de verão e a produção de inverno. Acompanharam-se semanalmente uma rebrotação de verão e a cada 10 dias uma rebrotação de inverno, quando foram avaliados a massa do resíduo, o acúmulo de forragem, a altura, o índice de área foliar (IAF), os ângulos foliares e a interceptação luminosa (IL) do dossel e as taxas de fotossíntese foliar dos capins, que foram utilizadas para a simulação da taxa de fotossíntese do dossel. O capim Capiporã produziu 18 Mg MS ha-1 ano-1, seguido dos capins Xaraés e Basilisk que acumularam 14,8 Mg MS ha-1 ano-1 e Arapoty e Marandu com 13,1 Mg MS ha-1 ano-1. Durante o verão o capim Capiporã foi o mais produtivo com acúmulo de 15,4 Mg MS ha-1. Durante o inverno o Arapoty foi o mais produtivo e acumulou 3,4 Mg MS ha-1, o que resultou na menor estacionalidade de produção do Arapoty, com 74% da produção concentrada no verão. Apesar dos capins terem produções diferentes, suas taxas de fotossíntese de dossel foram iguais (34,41 µmol CO2 m-2 s-1). O IAF médio dos cultivares foi de 2,53. A massa residual média passou de 4,48 Mg MS ha-1 no verão, para 5,71 Mg MS ha-1no inverno. Os modelos de acúmulo de forragem, acúmulo de folhas, IAF, IL e altura do dossel foram sempre diferentes entre cultivares e estações. Os modelos para acúmulo de forragem forneceram produções previstas próximas àquelas observadas, embora durante o inverno e início do verão tenham havido sub e super-estimativas, para todos os capins. O uso da UF mostrou-se efetivo na predição de características produtivas e no estudo de alguns atributos morfofisiológicos de gramíneas do gênero Brachiaria. Para que os modelos possam se tornar ferramentas práticas de planejamento de sistemas de produção, há, no entanto, a necessidade de que estudos complementares sejam realizados, aumentado o banco de dados disponível e a amplitude de condições de ambiente e manejo contempladas. / The brazilian livestock industry is based on the use of pastures. However, the seasonal pattern of climatic variations, concentrates most of the annual forage accumulation during the spring and summer. Thus, information on the yield potential, as well as on morphological and physiological responses of forages to temperature and daylength, in the absence of moisture constraints, may allow for the development of prediction models, which can be useful in planning forage-livestock systems. This study was carried out at the Departamento de Zootecnia of ESALQ-USP in Piracicaba, SP, from October 2005 through October 2006, with the purpose of generating a comprehensive dataset on the productive, morphological and physiological characteristics of Brachiaria spp. grasses, as well as to develop and evaluate models that describe and predict forage accumulation and sward characteristics as related to photothermal units (a climatic variable which integrates the effects of temperature and daylength). Five cultivars of Brachiaria spp. were used in the study: (Basilisk, Marandu, Xaraés Arapoty and Capiporã), harvested either every 28 days during the ‘summer’ and every 42 days during the ‘winter’, leaving a stubble of 15 cm. Plots (9 x 4 m) were irrigated to avoid water deficit and fertilized with 120 kg N and K2O ha-1 year-1. The experimental design was a randomized complete block with four replications. On each harvest, forage accumulation was measured in every plot and, from these data, annual and seasonal production for ‘summer’ and ‘winter’ were calculated. Additionally, one ‘summer’ regrowth and one ‘winter’ regrowth, were characterized weekly and every 10 days, respectively, where measurements were taken on stubble mass, forage accumulation, sward height, leaf area index (LAI), mean foliage angle, light interception (LI) and leaf photosynthesis, from which canopy photosynthesis was calculated. Capiporã was the most productive grass, with 18 Mg DM ha-1, followed by Xaraés and Basilisk, which yielded 14,8 Mg DM ha-1 year-1 on average, and Arapoty and Marandu with annual yield of 13,1 Mg DM ha-1. During the ‘summer’ Capiporã yielded 15,4 Mg DM ha-1. During the ‘winter’ Arapoty was the highest yielding (3,5 Mg DM ha-1), resulting in a less pronounced seasonal growth pattern (74% of total annual yield) than the other genotypes. Despite the contrasting yield potential, canopy photosynthesis did not differ (34,4 µmol CO2 m-2 s-1) across genotypes. The mean LAI of all swards was 2,53. Mean stubble mass increased from 4,48 Mg MS ha-1 in the ‘summer’ to 5,71 Mg MS ha-1 in the ‘winter’. Models of the evolution of forage mass and leaf mass above the stubble, as well as LAI, LI and sward height differed among genotypes and between seasons. The forage accumulation models gave yield predictions that were consistent with observed values, although under- and overestimations occurred for the all grasses, especially during the ‘winter’ and early ‘summer’. The use of models based on the photothermal unit proved effective for the prediction of yield and yield-related responses of Brachiaria grasses. In order for these models to become useful tools for systems planning and management, further study is needed in addition to richer, more comprehensive data libraries and a wider range of environments and management practices.

A biomassa vegetal, seja como produto de interesse econômico ou do ponto de vista ecológico, é estritamente dependente do processo fotossintético. O advento das técnicas de biologia molecular e transformação genética de plantas trouxe boas perspectivas para a alteração do processo fotossintético, já que pouco foi conseguido com o melhoramento vegetal tradicional. Modificações genéticas nos LHCs (estruturas responsáveis pela captação e transferência da energia luminosa) mostram-se promissoras. Plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tabacum, L.) que expressam o gene quimérico Lhcb1*2 de ervilha têm sido estudadas por apresentarem uma série de alterações no metabolismo fotossintético, além de um ganho genético em relação à planta selvagem original. Vários autores observaram mudanças morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e adaptativas que favorecem estas plantas em diversas condições de cultivo. Diversos experimentos foram realizados no intuito de melhor caracterizar as plantas transformadas com o gene Lhcb1*2 de ervilha. O potencial produtivo foi avaliado através da análise de crescimento e produção de massa seca. O metabolismo fotossintético foi analisado através de medidas de assimilação de CO2, fluorescência da clorofila a, metabólitos do ciclo de Calvin-Benson, glicólise e ciclo de Krebs, carboidratos (amido e sacarose) e aminoácidos. Os resultados obtidos mostram uma redução da taxa de fotorrespiração pelas plantas transgênicas. Esta redução promoveu o aumento do período de crescimento vegetativo e produção de biomassa, à semelhança do que ocorre em plantas cultivadas sob baixa pressão de oxigênio (5%) ou alto CO2. Entretanto, ao contrário do que ocorre nessas condições, a produção de sementes e o peso nas linhagens transgênicas não foram reduzidos. / Plant biomass, seen either from the economic or the ecological points of view, is highly dependent upon photosynthesys. The development of molecular biology and genetic engineering techniques brought great perspectives for the improvement of the photosynthetic process, since few progress had been achieved with traditional plant breeding. Genetic alteration of the LHCs (structures responsible for the capture and distribution of radiant energy) seems promising. Transgenic tobacco plants (Nicotiana tabacum, L.) over expressing the pea Lhcb1*2 gene have been studied. They present several alterations in the photosynthetic metabolism which lead to a genetic improvement of them in relation to the original plant. Many authors observed morphological, physiological, biochemical and adaptative changes which were benefical to these plants to diverse growing conditions. Several experiments were carried out in order to better characterize these transgenic tobacco lines. The potential for production was evaluated, via dry wight and growth rate. The photosynthetic metabolism was analyzed through CO2 assimilation, chlorophyll fluorescence, metabolites of the Calvin-Benson, glycolysis and Krebs cycles, carbohydrates (starch and sucrose) contents and amino acids. The results obtained show a reduction in photorespiration rate in the transgenic plants. Such reduction lead to on extension of the plant growing period and on enlargment of the biomass, similar to what occurs in plants growing under low O2 (5%) or high CO2 conditions. However, in contrast to what normally happens under these conditions, dry weight and seed production were not reduced in the transgenic lines.

A ricinocultura tem se destacado como uma das culturas mais promissoras nas regiões do semi-árido e cerrado, pois o óleo de mamona, além de ser empregado como matéria prima em diversas indústrias, apresenta potencial para fabricação de biodiesel. Este trabalho está fundamentado nas seguintes hipóteses: a) a produção de sementes e óleo de mamona está relacionada com o suprimento de boro (B); b) a toxicidade por este elemento é tão grave quanto a sua deficiência; c) A redistribuição deste micronutriente na planta é baixa ou restrita. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da deficiência e toxicidade de B na mamoneira (Ricinus communis L.), utilizando doses deste micronutriente em solução nutritiva, e avaliar a dinâmica do B na mamoneira utilizando compostos enriquecidos isotopicamente em 10B, através de dois experimentos: 1) Doses de 0; 0,025; 0,05; 0,10; 0,27; 2,70; 5,40 mg L-1 B em solução nutritiva, com análises da produção de MS, avaliações ultra-estruturais, medições de fotossíntese e transpiração e também o teor e viscosidade do óleo presente nas sementes produzidas. 2) 3 Aplicações de solução de ácido bórico enriquecido isotopicamente em 10B, sendo 2,7 mg B via foliar por planta e 1,0 mg B em solução nutritiva por planta, com posterior determinação de boro total e 10B por ICP-MS das partes da planta. Dentre os resultados obtidos verificou-se que não houve produção de frutos em plantas submetidas às doses de 0 e 0,025 mg L-1 B. Entretanto, em plantas apresentando sinais de toxicidade nas folhas, a produção não foi afetada. As principais alterações ultra-estruturais manifestaram-se na deficiência de B, através do espessamento da lamela média e na ausência de grânulos de amido. Dentre as sementes produzidas, os atributos de teor e viscosidade não mostraram diferenças significativas entre os tratamentos. Os valores de fotossíntese e transpiração foram menores nas plantas com deficiência e não mostraram diferenças significativas nos tratamentos de toxicidade. No segundo experimento, constatou-se que houve redistribuição de B, aplicado via foliar, das folhas para os frutos, mas e pouca redistribuição para as raízes. A aplicação de 1 mg de B por planta em cada troca de solução nutritiva mostrou-se mais eficiente em elevar a produção e os teores de B na planta que as aplicações de 2,7 mg de B por planta através da aplicação foliar. Concluiu-se que, nesta espécie, a toxicidade de boro não é tão grave quanto a sua deficiência e ocorre redistribuição de boro da folha para o fruto, mas não para a raiz / The castor bean production has highlighted as one of the most promising crops in cerrado and semi-arid farmlands, as the castor oil, besides being used in several industries, presents potential for biodiesel production. This work is based in the following hypotheses: a) the production of seeds and castor oil is related with appropriate supply of boron (B), and the interval between the deficiency and boron toxicity is narrow; b) The B toxicity is as serious as its deficiency; c) the phloem mobility in this plant is low or restricted. The objective was to evaluate the effects of boron deficiency and toxicity in castor bean plants (Ricinus communis L.), utilizing doses of this micronutrient in nutrient solution, and to evaluate the phloem mobility of boron using 10B enriched compound, through two experiments: 1) doses of 0; 0.025; 0.05; 0.10; 0.27; 2.70; 5.40 mg L-1 B in nutrient solution, with analysis of dry matter weight, ultra-structural evaluations, photosynthesis and transpiration rates, and viscosity and oil content in the produced seeds. 2) Three applications of acid boron solution in leaves (2.7 mg of B enriched in 10B per plant) and in nutrient solution (1 mg of B enriched in 10B per plant) with analysis of boron isotope ratio by ICP-MS. Among the results it was verified that there was not fruit yield in plants submitted to doses of 0 and 0.025 mg L-1 B. However, the fruit yields were not affected in plants with boron toxicity symptoms in leaves. The main ultra-structural alterations showed in boron deficiency was the thickness (or swollen) of medium lamellae and the absence of starch granules. The oil contents and viscosity in produced seeds did not show differences among the treatments. The photosynthesis and transpiration rates were lower in the plants with deficiency and and there was not significant differences among the treatments with B toxicity. In the second experiment, it was verified the occurrence of boron phloem mobility to fruits from the B applied to the leaves, and low phloem mobility of boron from leaves to the roots. The application of 1 mg of B per plant in each changes of nutrition solution was shown more efficient to increase the production and B rates in plants than applications of 2.7 mg of B per plant through the foliar application. It concludes that, in this species, the boron toxicity is not as harmful to fruit production as boron deficiency and the phloem mobility occurs from leaves to fruits, but not to roots

A urease vem sendo cada vez mais caracterizada como uma enzima muito importante na hidrólise da uréia, fornecendo nitrogênio para a planta. Estudos anteriores realizados no Laboratório de Fisiologia Vegetal do IBUSP demonstraram a preferência da bromélia Vriesea gigantea pela absorção de uréia e a localização da urease nas membranas e citoplasma. Evidências recentes apontam também para uma possível utilização do carbono a partir da uréia, possivelmente explicando a grande afinidade que esta bromélia tem por esse composto nitrogenado. Essa capacidade da uréia fornecer também carbono à planta poderia desempenhar uma estratégia importante sob condições que limitam a entrada de CO2 atmosférico pelos estômatos, como no caso da deficiência hídrica. Atualmente conhece-se muito pouco sobre o ciclo diurno da atividade da urease nas plantas e particularmente em folhas de Vriesea gigantea sob limitação de água. Imagina-se que numa condição de escassez d\'água e, portanto, aumento do fechamento estomático, a uréia seria muito importante, tanto como fonte de nitrogênio (N) quanto de carbono. Isso acarretaria possivelmente numa preferência ainda maior por essa fonte orgânica de N na natureza. Folhas destacadas de Vriesea gigantea foram submetidas ao déficit hídrico por polietilenoglicol (PEG) 6000 por 8 dias, para garantir a limitação da entrada de CO2 por meio do fechamento estomático. Ao mesmo tempo, foram feitas análises nas diferentes porções foliares (ápice, mediana e base) do teor relativo de água, de ácidos orgânicos e das atividades das enzimas fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) e malato desidrogenase (MDH), visando caracterizar se houve aumento da expressão do CAM durante o estabelecimento do déficit hídrico. Também foi fornecida uréia dissolvida na solução de PEG como fonte nitrogenada, e o ciclo de atividade da urease foi comparado aos resultados obtidos onde as folhas estiveram numa condição hídrica favorável (uréia dissolvida em água). Foi feita também a localização intracelular do CO2 (gerado pela atividade dessa enzima) por meio de reação específica de precipitação do CO2, cuja visualização foi realizada em microscópio eletrônico de transmissão. Após 8 dias de escassez hídrica, o teor de água da região basal das folhas caiu significativamente, ao contrário das regiões mediana e apical, sendo que a adição de uréia no oitavo dia na solução não alterou esse padrão. Após o período de oito dias de exposição ao PEG, a porção apical mostrou um aumento significativo na atividade PEPC e acúmulo noturno de citrato e malato, sendo esse último o principal ácido acumulado. Esses resultados indicaram que a porção apical de folhas destacadas pode aumentar a expressão do CAM quando submetida à falta d\'água. Adicionalmente, os resultados obtidos para as folhas mantidas em solução de PEG mostraram um aumento significativo da atividade da urease na porção apical no período noturno. Conjuntamente observou-se um maior acúmulo do CO2 proveniente da quebra da uréia nas regiões próximas aos cloroplastos, vacúolos e paredes, indicando que provavelmente o gás carbônico esteja sendo utilizado. Numa condição em que o CO2 é um fator limitante para a planta, a uréia poderia ser de grande importância ecofisiológica. Portanto, sugere-se que a uréia além de ser uma fonte nitrogenada, seja também uma fonte de carbono para as bromélias com tanque / Urease is a very important enzyme in the hydrolysis of urea, providing nitrogen to the plant. Previous studies developed in our Laboratory-IBUSP showed the preference of the epiphytic tank-bromeliad, Vriesea gigantea, for urea as a nitrogen source, and the localization of urease in the plasma membranes and cytoplasm of leaf cells. Recent evidences obtained also in our laboratory suggested a possible use of the CO2 generated by hydrolysis of urea. Even with these results, it is not known yet if in a water shortage situation the plant would possess an even higher preference for urea (reflected by an increase of urease activity), as in this situation the stomata are closed and the influx of atmospheric CO2 into the plant is limited. The analyses were made in three different leaf portions: apex, middle and basal. With the aim of characterizing the photosynthetic state of the leaf, was measured the relative water content, nocturnal organic acid storage, and enzymatic activities of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) and malate dehydrogenase (MDH). In addition, after 8 days of drought (by exposure to a solution containing 30% of polyethylene glycol - PEG), the detached leaves were treated with urea, and the urease activity and CO2 accumulation by cytolocalization were measured. The apical portion showed a significant increase of PEPC activity and nocturnal storage of citrate and malate, indicating that the apical portion is capable of increasing Crassulacean acid metabolism (CAM) expression under water shortage. In addition, in the apical portion of leaves kept in PEG and urea showed higher urease activities and CO2 accumulation at night than the control. CO2 buildup from urea hydrolysis was observed next to the chloroplasts and wall cells. Once in a limited CO2 situation to the plant, as is that case of water shortage, the results presented in this survey suggest that urea would be a highly important nitrogen source in the ecophysiology of plants. Therefore, besides urea being a nitrogen source, it could also be a source of carbon at least for epiphytic tank-bromeliads

Neste trabalho analisamos a influência da variabilidade climática sobre um ecossistema representado principalmente por cerrado sensu stricto, na Gleba Pé de Gigante, em Santa Rita do Passa Quatro, SP, durante o período de 2001 a 2007. Os dados coletados para esta análise são provenientes da torre micrometeorológica localizada no Parque Estadual de Vassunuga, cuja instalação está associada ao desenvolvimento do projeto temático Interação Biosfera- Atmosfera Fase 2: Cerrados e Mudanças de Uso da Terra. As propriedades físicas do clima utilizadas para análise foram a precipitação, a temperatura do ar e a radiação solar. Um levantamento teórico da biomassa acima e abaixo do solo foi realizado para caracterizar a vegetação quanto ao potencial de estoque de carbono existente. A biomassa da área coberta por campo cerrado foi de 67,1 Mg.ha-1, da área coberta por cerrado sensu stricto, 185,6 Mg.ha-1 e da área coberta por cerrado denso, 242,7 Mg.ha-1. Uma relação entre estoques de carbono e fluxos de CO2 foi estabelecida, onde uma tonelada de carbono em cerrado sensu stricto é capaz de assimilar, em média, 0,27 KgC.ha-1.dia-1 da atmosfera. A combinação de diferentes intensidades das propriedades climáticas formam condições ambientais variadas que contribuem para o estado da vegetação e sua produtividade. O principal parâmetro usado para avaliar o estado da vegetação foi o albedo, tanto para a faixa espectral da radiação visível (albedo solar) como para a faixa da radiação fotossintéticamente ativa (albedo RFA). O comportamento sazonal do albedo permitiu verificar que a vegetação apresentou-se fortemente condicionada pela variabilidade climática, que ditou o ritmo da funcionalidade ecossistêmica. De maneira geral, a precipitação, a temperatura do ar e a oferta de energia solar oscilam de forma proporcional ao longo das estações, caracterizando dois períodos distintos: um período com condições favoráveis ao desenvolvimento vegetal, de outubro a março, e um período de estresse, de abril a setembro. Os valores mínimos e máximos de albedo solar sobre o cerrado sensu stricto, durante o período analisado, oscilou entre 15% (novembro/dezembro) e 9% (setembro/outubro) e, o albedo RFA oscilou entre 2% (fevereiro/março) e 6% (setembro/outubro). Na escala interanual, observou-se o aumento do albedo RFA em 2006 após um período de três anos de queda contínua da precipitação, entre 2003 e 2006, sendo 2006 o ano menos chuvoso de toda a série considerada. Em 2007, os valores de albedo RFA foram bem mais baixos do que os calculados para os demais anos, respondendo rapidamente ao alto índice de precipitação ocorrido na estação chuvosa entre 2006 e 2007. Embora tenha sido observado uma resposta relativamente rápida do albedo RFA à recuperação do estresse hídrico na escala sazonal, o padrão do albedo na escala interanual é distinto: entre 2003 e 2006, período em que se observou taxas negativas de precipitação consecutivas, o albedo RFA diminuiu ou ficou com valores aparentemente constantes, apresentando valores mais altos somente em 2006. Desta forma, conclui-se que o estado da vegetação é condicionado principalmente pelo índice de precipitação, uma vez que a temperatura do ar e a quantidade de radiação solar não apresentam variações bruscas na região considerada. Considerando-se a importância da estimativa de albedo RFA como um parâmetro para estimar a variação sazonal do estado da vegetação, sugeriu-se um ajuste linear simples para a estimativa de albedo RFA em cerrado sensu stricto com base nos valores de IVDN, cuja variância explicada foi igual a 0,68. / In this work we analyze the climatic variability influence over a woodland savannah ecosystem at Gleba Pe de Gigante, Santa Rita do Passa Quatro, SP, during the 2001-2007 period. The data collected for this analysis are from a micrometeorological tower located at Vassununga State Park, which was installed under the thematic project called Biosphere- Atmosphere Interaction Phase 2: Savannah and Land Use Change. The physical climate properties used for this analysis were precipitation, air temperature and solar radiation. A theoretical survey for above and below ground biomass was made to characterize the existing carbon stock potential related to the vegetation. The total biomass estimated at grassland savannah was 67.1 Mg.ha-1, at woodland savannah was 185.6 Mg.ha-1 and at dense savannah was 242.7 Mg.ha-1. A relationship between carbon stocks and CO2 fluxes was established where one tone of carbon in woodland savannah absorbs an average of 0.27 KgC.ha-1.day-1 from the atmosphere. The combination of different climate properties and intensities generates different environmental conditions that lead to the vegetation state and its productivity. The main physical parameter considered to evaluate vegetation state was the albedo, which was shared in two spectral bands: visible spectrum (solar albedo) and photosynthetic active radiation (PAR albedo). The seasonal pattern of albedo allows checking that vegetation was strongly conditioned by climatic variability, which dictates the ecosystem functionality rhythm. Generally, precipitation, air temperature and solar radiation vary in a proportional way along the year, providing two different periods related to vegetation status: one period characterized by favorable conditions to vegetal development (October-March) and another by stressing conditions (April-September). Maximum and minimum values for solar albedo at woodland savannah varied, respectively, between 15% (November/December) and 9% (September/October); for PAR albedo, maximum and minimum values varied between 6% (September/October) and 2% (February/March). At annual scale, PAR albedo rose in 2006, after a four years period of falling precipitation rate, between 2003 and 2006. 2006 was the drier year among the others. In 2007, the PAR albedo values were much lower than those calculated for the remaining years, promptly responding to the high precipitation rate observed in the previous rainy season, 2006-2007. Even though a quick response in PAR albedo was noticed due to the recovered water stress in seasonal scale, the albedo pattern in annual scale held a different way: between 2003 and 2006, period characterized by consecutive and negative precipitation rates, vegetation was apparently associated to stable values of PAR albedo, presenting higher values only in 2006. Considering these results, we conclude that the vegetation state is mainly conditioned by precipitation rate, once the air temperature and solar radiation had not presented high variation in the study region. Based on the importance of PAR albedo as a parameter to estimate seasonal vegetation status, a simple linear adjustment according for woodland savannah PAR albedo based on NDVI values was suggested, which explained variance by NDVI was equal to 0.68.

Esta tese refere-se a pesquisa cujo o principal objetivo foi estudar os efeitos da sinalização elétrica sobre parâmetros fisiológicos de trocas gasosas e fluorescência da clorofila, bem como caracterizar e identificar rotas de propagação de sinais elétricos desencadeados por estímulos de queima em plantas de girassol. Os resultados obtidos a partir deste estudo demonstram que os sinais elétricos desencadeados por estímulo de queima podem ser classificados como potenciais de variação (PV). Estes sinais apresentaram maior facilidade de propagação no eixo vertical da planta atingindo folhas intactas que provavelmente possuem conexão vascular com a folha de estímulo. Apresentaram maior número de eventos de propagação na direção acrópeta da planta e foram incapazes de propagar-se lateralmente não atingindo folhas opostas à de estímulo. Nas folhas opostas onde não houve propagação de PVs foi registrada a ocorrência de hiperpolarização de membranas característica de potencial sistêmico (PS). Quanto aos efeitos fisiológicos do PV, observou-se que este promoveu redução na assimilação líquida de CO2 (A) que provavelmente está relacionada a inativação da fase não fotoquímica da fotossíntese, uma vez que, esteve acompanhada de queda da dissipação fotoquímica dos fotossistemas (qP) e da taxa de transporte de elétrons (ETR). Embora tenha sido registrada alterações na condutância estomática (gs), na concentração intercelular de CO2 (Ci), elevação da dissipação não fotoquímica (qN) e queda na eficiência quântica efetiva do fotossistema II (ΦFSII), estes não foram responsáveis pela queda de A, uma vez que, foram registrados posteriormente a sua redução. / This thesis mainly aimed to study the effects of electrical signaling on physiological parameters of gas exchange and chlorophyll fluorescence, and to characterize and identify route propagation of electrical signals triggered by burning stimuli in sunflower plants. The results from this study demonstrate that the electrical signals triggered by burning stimulus can be classified as variation potentials (VP). These signals showed greater ease of propagation in the vertical axis of the plant, reaching intact leaves that are likely to have vascular connection with the stimulus leaf. They presented greater ease of propagation in acropetal direction of the plant and are unable to spread laterally, not reaching leaves opposed to the stimulus. On opposed leaves, where there was no VPs propagation, it was recorded the occurrence of membrane hyperpolarization of systemic potential (PS). Concerning the physiological effects of PV, it was observed that this promoted a reduction in the liquid CO2 assimilation (A) which is probably related to the inactivation of non-photochemical phase of the photosynthesis, since it was accompanied by the decrease of the photochemical dissipation of the photosystems (qP) and the electron transport rate (ETR). Although changes were recorded in stomatal conductance (gs), CO2 intercellular concentration (Ci), increase of nonphotochemical dissipation (qN) and a decrease in the effective quantum efficiency of the photosystem II (Φ FSII) were not responsible for the A fall, since its reduction was subsequently reported.

Dentre a gama de estudos existentes acerca das respostas de plantas ao incremento de CO2 atmosférico associado às mudanças climáticas, são poucas as investigações que contemplam espécies amazônicas frente à relevância desse ecossistema, e se desconhecem estudos desse aspecto com palmeiras. O açaí (Euterpe oleracea Mart., Arecaceae) é uma espécie típica de planícies da Floresta Amazônica sujeitas ao regime anual de inundação e, além de ser extremamente tolerante à anóxia, apresenta elevado valor comercial e um potencial para a produção de energia a partir de biomassa, gerando uma exploração economicamente sustentável. Este trabalho buscou caracterizar o crescimento inicial de plântulas de açaí quanto à fotossíntese, crescimento e metabolismo de carboidratos e investigar as respostas desses parâmetros ao incremento de CO2 atmosférico (de 380ppm - ambiente para 760ppm - elevado) em duas escalas temporais: ao longo do desenvolvimento das plântulas (entre 105 e 195 dias após a germinação, período de desenvolvimento da segunda folha) e ao longo de 24 horas (aos 175 dias após a germinação). Foram analisadas medidas de altura, área foliar, acúmulo e alocação de biomassa, curvas de resposta da fotossíntese à luz, conteúdo de clorofila e concentração de carboidratos não-estruturais. Foi verificado que o período de estabelecimento das plântulas se estende até cerca de 150 dias após a germinação e se sobrepôs ao experimento com elevado CO2. A presença de outra via de entrada de carbono além da fotossíntese tamponou mas não inibiu os efeitos do aumento de CO2 atmosférico. Foram observadas ao longo do experimento reduções na área foliar, condutância estomática e respiração no escuro e aumentos na fotossíntese e eficiência de uso da água, além de aumento na concentração de carboidratos não-estruturais e na biomassa. Os dados obtidos após o esgotamento das reservas do endosperma não apresentaram sinais de que a planta aclimatará ao incremento de CO2, pois aos 90 dias de experimento foram observadas as maiores porcentagens de aumento na fotossíntese, 89%, e no teor de amido, 300%. Esses resultados indicam que essa espécie apresenta uma grande capacidade de aumento da força de dreno, o que diminui a sinalização por açúcares possibilitando a manutenção de uma resposta positiva ao incremento de CO2 atmosférico / Despite all knowledge available nowadays on plant responses to increasing atmospheric CO2, few are the studies that focus on Amazonian species in contrast to the biological relevance of this ecosystem, and no record has been found of Palm species analysis on this area of research. Açaí palm (Euterpe oleracea Mart., Arecaceae) is a typical species of Amazon plains subjected to annual periods of flooding. Apart from being extremely anoxia tolerant, this species presents high commercial value and a potential of energy production through biomass utilization, counting towards a sustainable economic exploitation. This study aimed to characterize the initial growth of açaí palm seedlings as for photosynthesis, growth and carbohydrate metabolism and to investigate these parameters\' responses to an increase on atmospheric CO2 (from 380ppm - ambient to 760ppm - elevated) on two temporal scales: throughout seedling development (from 105 to 195 days post germination, time span of second leaf development) and throughout 24 hours (at 175 days post germination). Analysis included: height, leaf area, biomass increase and allocation, light-response curves, chlorophyll content and non-structural carbohydrate concentration. It was observed that the seedling establishment period extends to 150 days post germination and overlapped the elevated CO2 experiment. The presence of another carbon entry pathway besides photosynthesis buffered the effects of elevated CO2, but did not inhibit them. Results observed were reductions on leaf area, stomatal conductance and dark respiration and increases on photosynthesis, water use efficiency, non-structural carbohydrate content and biomass. The results obtained after seed reserves were depleted did not seem to indicate that this species will present acclimation to elevated CO2, since the greater percentages of increase on photosynthesis (89%) and starch content (300%) occurred at the end of the experiment (90 days on elevated CO2). These results indicate that açaí palm seedlings have a large capacity of sink strenght increase, which reduces sugar signaling and maintains a positive response to the increase on atmospheric CO2

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7084_1.pdf: 2619191 bytes, checksum: a0fb2b9b844f28ce768bca060d0443e4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Devido ao rendimento do agronegócio e à produção Brasileira de laranja para suco ser a maior do mundo, tornou-se necessário desenvolver técnicas capazes de detectar o desempenho das laranjeiras e o efeito dos problemas ambientais sobre elas. Neste trabalho foram avaliadas técnicas para detectar o déficit hídrico em laranjeiras através da fluorescência emitida por suas folhas. Foram propostas três análises: · Espectroscopia de fluorescência através da figura de mérito de razões de fluorescência. · Gradiente da intensidade da fluorescência através de imagens da fluorescência da folha. · Técnica quimiometria aplicada aos espectros da fluorescência. Os resultados da primeira proposta mostraram que algumas razões de fluorescência, naquelas condições experimentais, distinguiram as laranjeiras sem e com o estresse hídrico. A análise das imagens mostra que essa técnica foi capaz de caracterizar o estresse hídrico em diferentes regiões de uma folha, porém erros experimentais no estágio do uso da técnica impossibilitaram a comparação entre duas laranjeiras. Finalizando, os resultados da quimiometria mostraram ser possível distinguir amostras com e sem o déficit hídrico. As conclusões foram que usando a fluorescência é possível detectar o déficit hídrico através das técnicas propostas. Que os estudos devem continuar para identificar a influência de outros fatores ambientais, e que o modelo de estresse adotado era limitado por não prever o estresse de minerais

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-05-04T13:04:42Z No. of bitstreams: 1 PDF - Anselmo Ferreira da Silva.pdf: 2123835 bytes, checksum: 802490409f94225220d7e56901b76a77 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-06-13T20:27:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Anselmo Ferreira da Silva.pdf: 2123835 bytes, checksum: 802490409f94225220d7e56901b76a77 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T20:29:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Anselmo Ferreira da Silva.pdf: 2123835 bytes, checksum: 802490409f94225220d7e56901b76a77 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Abiotic stresses are responsible for the loss of agricultural production worldwide especially in semiarid regions, where prevailing adverse conditions such as high temperatures associated with drought, salinity and excessive solar radiation. These factors, singly or in combination, causes severe disturbances in the plant metabolism. Salinity, specifically, trigger severe reduction in photosynthetic capacity, which is associated with the induction of cellular oxidative damage. In this context, it was proposed to evaluate the efficiency of photosynthesis and oxidative protection, essential metabolic processes for plant productivity in dwarf cashew seedlings subjected to salt stress. The study was conducted with seedlings obtained from seeds, using two progenies of dwarf cashew (CCP 09 and CCP 76). Seedlings were subjected to salt stress with increasing doses of NaCl (0 to 100 mM) for 30 days. During this period, it were evaluated photosynthetic capacity, measures gas exchange and photochemical activity, and at the end of the trial (30 days of exposure to salt) was evaluated the oxidative protection, based on biochemical indicators of damage and protection. So, it is possible understood that both clones + accumulate Na in all plant parts, promoting a reduction in fresh weight. However, the CCP 09 + clone accumulated K gradually in leaves, favoring better growth of the aerial part and restricting the deleterious effects caused by salt. Salt stress drastically affected the photosynthetic apparatus, highlighting the clone CCP 09, pointing the PN variables, PN/CI and PN/E, with the exception of CI and E in relation to CCP 76. The salt stress promoted the increase of H2O2, only in clone CCP 09 while lipid peroxidation was dramatically reduced in both clones. Clones present specific responses antioxidants, in view of the higher enzyme activity (SOD and APX POX) to the CCP 76 and non-enzymatic (ASC and GSH), in addition to the POX activity to CCP 09. Based on the results, it is suggested that the best performance of the relationship shoot/root in + the clone CCP 09 was caused by the protective effect of K in leaves and relevant non-enzymatic antioxidative protection promoted by ASC and GSH, besides the enzyme activity of POX. This protection was evidenced in clone CCP 09 due to this being more efficient in carbon assimilation and use of tissue water than CCP 76. / Os estresses abióticos são responsáveis pela perda de produção agrícola no mundo inteiro especialmente nas regiões semiáridas, onde prevalecem condições adversas como temperaturas elevadas associadas à seca, salinidade e radiação solar excessiva. Esses fatores, isoladamente ou em combinação, causam distúrbios intensos no metabolismo vegetal. A salinidade, especificamente, causa intensa redução da capacidade fotossintética, o que ocorre associado com a indução de danos oxidativos celulares. Nesse contexto, propôs-se avaliar a eficiência da fotossíntese e proteção oxidativa, processos metabólicos essenciais para a produtividade vegetal, em mudas de cajueiro anão precoce submetidos ao estresse salino. O estudo foi conduzido com plântulas, obtidas de sementes, utilizando duas progênies de cajueiro anão precoce (CCP 09 e CCP 76). As plântulas foram submetidas ao estresse salino com doses crescentes de NaCl (0 à 100 mM) por 30 dias. Durante esse período, foram avaliadas a capacidade fotossintética, por medidas de trocas gasosas e da atividade fotoquímica, e ao final do ensaio (30 dias de exposição ao sal) avaliou-se a proteção oxidativa, com base em indicadores bioquímicos de danos e + proteção. Assim, possibilitou-se compreender que ambos os clones acumularam Na em todas as partes vegetais, promovendo a redução da massa fresca. No entanto, o clone CCP 09 acumulou + K gradativamente em folha, favorecendo melhor crescimento da Parte aérea e restringindo os efeitos deletérios causados pelo sal. O estresse salino afetou drasticamente o aparato fotossintético, destacando-se o clone CCP 09, sobressaindo-se nas variáveis PN, PN/CI e PN/E, com exceção da CI e E em relação ao CCP 76. O estresse salino promoveu o aumento de H2O2, apenas para o clone CCP 09, enquanto que a peroxidação lipídica, reduziu drasticamente em ambos os clones. Os clones apresentam respostas antioxidantes especificas, tendo em vista a maior atividade enzimática (SOD, APX e POX) para o CCP 76 e não enzimática (ASC, GSH), além da atividade da POX para o CCP 09. Com base nos resultados, sugere-se que o melhor desempenho da relação Parte aérea/raiz no clone CCP 09 tenha sido causado pelo efeito protetor + do K em folhas e da relevante proteção antioxidativa não-enzimática promovida pelo ASC e GSH, além da atividade enzimática de POX. Essa proteção foi evidenciada no clone CCP09 devido a este ser mais eficiente na assimilação de carbono e no uso da água tecidual do que o CCP 76.

O estudo caracterizou as variáveis fisiológicas da fotossíntese, em 7 clones de Eucalyptus de alta produtividade, determinando-se as capacidades fotossintéticas máximas (Amax), e o comportamento da fotossíntese (A), condutância (gs) e transpiração (E) em relação ao Déficit de Pressão de Vapor (DPV). Para isso, um ensaio foi instalado em 2004, na ESALQ/USP, contendo os clones do Projeto BEPP (Brasil Eucalyptus Produtividade Potencial), sendo cada parcela composta de 49 plantas (7x7) no espaçamento de 3,0m x 2,7m. Mediram-se as alturas ou DAPs e selecionaram-se 3 árvores médias para as mensurações fisiológicas, aos 16 e 36 meses. A amostragem para Amax foi composta de duas posições superiores da copa (2 e 3), dois galhos por posição e duas folhas por galho. As medições foram feitas das 8 às 10 horas (baixo DPV). Para o comportamento de A e gs frente ao DPV, as medições continuaram, de hora em hora, das 11 às 15 horas, nas folhas do primeiro galho da posição 2. Ao final as folhas foram coletadas para determinação da área foliar específica (AFE) e do nitrogênio (N). Aos 16 meses, foram feitas curvas A/Ci, para posterior cálculo de Vcmax (taxa máxima de carboxilação), Jmax (taxa máxima de transporte de elétrons) e VTPU (utilização da triose fosfato), pelo programa Photosyn Assistant. As curvas foram feitas em 2 árvores por clone, nas posições superiores e inferiores da copa. Todas mensurações foram realizadas com o aparelho LiCor-6400. Os resultados mostraram que Amax foi similar para as posições 2 e 3. Entre os clones, houve variação, porém não consistente entre idades, e todos mostraram altos valores de Amax na idade de 16 meses (entre 26 e 31, com média de 29 µmol m-2s-1), reduzindo-se aos 36 meses (entre 19 e 26, com média de 22 µmol m-2s-1). A AFE e o N também foram similares entre as posições 2 e 3 e maiores na idade mais jovem (11 versus 8 m²kg-1, 29 versus 21 gN kg-1), podendo estar associados à queda de Amax. A, gs e E também apresentaram menores valores aos 36 meses, para todos os clones (23 versus 18 µmol m-2s-1; 0,41 versus 0,26 mol m-2s-1; 9,2 versus 6,1 mmol m-2s-1). Os clones mostraram sensibilidade ao DPV, reduzindo os valores de gs e A ao longo do dia, sendo a sensibilidade menor aos 36 meses. As sensibilidades foram distintas, evidenciando potencial de seleção de materiais mais aptos a tolerarem estresse hídrico. Em geral, maiores valores de fotossíntese estão relacionados a maiores valores de transpiração, evidenciando a necessidade de se conhecer a disponibilidade hídrica local quando do uso de clones de alta produtividade. Vcmax, Jmax e VTPU foram maiores para as posições superiores da copa, e não diferiram entre os clones. Devido à semelhança fisiológica entre as posições 2 e 3, pode-se sugerir que não haja distinção entre elas em futuras medições de fotossíntese, essenciais para a parametrização de modelos. Não houve relação direta entre crescimento do tronco e fotossíntese, evidenciando a necessidade de integração com estudos relacionados à alocação do carbono dentro da planta. / This study aimed to characterize the physiological variables related to photosynthesis, in seven commercial Eucalyptus clones with high productivity, by evaluating maximum photosynthetic capacity (Amax), and the response of photosynthesis (A), stomatal conductance (gs) and transpiration (E) to Vapor Pressure Deficit (VPD). A trial was installed in 2004, at ESALQ/USP, with the clones that were part of BEPP Project (Brazil Eucalyptus Potential Productivity), and each plot had 49 plants (7x7) in a 3 m x 2.7m spacing. We measured tree height or DBHs and three average trees were selected for measurements, at 16 and 36 months. The sample to estimate Amax was: two crown positions (2 and 3), two branches per tree and two leaves per branch. The measurements which were taken from 8 to 10 am (low VPD). To get the response of A and gs to VPD measurements continued hourly, from 11 am to 3 pm, on the leaves from the first branch and position 2. At the end of the measurements leaves were collected for specific leaf area (SLA) and nitrogen (N) determination. Additionally, at 16 months, A/Ci curves were established, and parameters Vcmax, Jmax and VTPU were estimated through the program Photosyn Assistant. The curves were done for 2 trees per clone, at superior crown positions (2 and 3) and inferior ones (4 and 5). The physiological measurements and A/Ci curves were made using LiCor-6400. The results showed that Amax was similar for positions 2 and 3. There was variation among clones, but not consistent between ages, and all the clones had high Amax at 16 months (between 26 and 31 µmol m-2s-1, with an average of 29 µmol m-2s-1), decreasing at 36 months (between 19 and 26 µmol m-2s-1, with an average of 22 µmol m-2s-1). SLA and N were also similar between positions 2 and 3 and higher at younger age (11,1 versus 8,3 m²kg-1, 29,6 versus 21,1 gN kg-1;), what may be associate with Amax decrease. A, gs and E also showed lower values at age 36, for all the clones (23 versus 18 µmol m-2s-1; 0,41 versus 0,26 mol m-2s-1; 9,2 versus 6,1 mmol m-2s-1). All clones showed sensitivity to VPD, reducing gs and A with increasing VPD. However, the clones showed different sensitivities and all of them were less sensitive to VPD at age 36, highlighting a selection potential of genetic materials for water stress. In general, higher photosynthesis values were associated with higher transpiration, showing the necessity to know the water conditions of sites when planting genetic materials with high productivity. Vcmax, Jmax and VTPU were greater for superior positions compared to inferior ones, and were not different among clones. Due to a similarity in SLA, N and physiological and biochemical traits between positions 2 and 3, no distinction on future photosynthesis measurements between these positions is needed. Finally, there was not a direct relation between stem growth and photosynthesis, at both ages, showing that photosynthesis at crown level by itself can not capture all the ecophysiological processes related to wood productivity, being necessary the integration with studies related to carbon allocation inside the plant.