Realizaram-se campanhas em árvores de cinco anos de idade de Pinus caribaea var. hondurensis e Pinus taeda em parcelas controle (sem fertilização e sem irrigação) e parcelas fertilizadas e irrigadas, durante o verão e o inverno de 2012 visando caracterizar as seguintes variáveis fisiológicas: i) Capacidade máxima fotossintética (Amax); ii) Fotossíntese ao longo do dia (A); iii) Variação da condutância estomática (gs) em relação ao aumento do déficit de pressão de vapor (DPV); e iv) Taxas máximas de carboxilização (Vcmax) e de transporte de elétrons (Jmax) via curvas A/Ci. O estudo foi realizado no projeto Produtividade Potencial do Pinus no Brasil, localizado na Estação Experimental da ESALQ/USP em Itatinga-SP.Foram escolhidas três árvores médias por parcela para as avaliações fisiológicas, realizadas com o LiCor 6400XT. A mensuração da Amax foi realizada no terço médio da copa, em dois galhos por árvore e em duas posições por galho, sendo realizada das 8 às 10 horas, e o comportamento da A, gs com o aumento do DPV, ocorreram de hora em hora, das 11 às 15 horas. Ao final, as acículas foram coletadas para a determinação da área foliar específica (AFE) e do nitrogênio foliar. As curvas A/Ci foram realizadas nas três árvores, um galho por árvore e duas posições por galho, entre 8 e 12 horas. Aos cinco anos o Pinus caribaea var. hondurensis apresenta o dobro do volume de madeira do que o Pinus taeda. As duas avaliações fisiológicas mostraram valores similares entre tratamentos, para cada espécie. Os valores de Amax foram maiores durante o verão e o Pinus caribaea var. hondurensis mostrou grande sensibilidade, comparativamente ao Pinus taeda. Ao analisar os dados de A e gs ao longo do dia, observa-se também maiores variações do Pinus caribaea var. honduresis. Os valores médios de Amax para o verão e o inverno foram 8,2 e 4,8 ?mol m-2 s-1 e 6,8 e 6,3 ?mol m-2 s-1 para o Pinus caribaea var. hondurensis e o Pinus taeda, respectivamente. Ocorreu redução dos valores de A e gs com o aumento do DPV, para ambas as campanhas em relação ao Pinus caribaea var. hondurensis e somente no inverno para o Pinus taeda. As duas espécies apresentaram relação positiva entre fotossíntese e transpiração, sendo que o Pinus caribaea var. hondurensis apresenta maior eficiência no uso da água. As médias da AFE e nitrogênio foliar foram de 9,6 m²kg-1, 10,1g Kg-1 e 10,0 m²kg-1, 13,4g Kg-1, para o Pinus caribaea var. hondurensis e Pinus taeda, respectivamente. Em relação aos parâmetros fotossintéticos o Pinus taeda se destacou em ambas as campanhas, com valores médios de Vcmax e Jmax maiores que o Pinus caribaea var. hondurensis, relacionado à maiores concentrações de nitrogênio foliar. Não houve relação entre o crescimento em biomassa das árvores e as medições da fotossíntese a nível foliar, indicando que outros processos a nível de copa, uso e alocação de fotossintetizados devem ser investigados para explicar a diferença de crescimento. / The campaigns were conducted in trees with five years old of Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda in control plots (no fertilization and no irrigation) and fertilized and irrigated plots during summer and winter of 2012 to characterize the physiological variables: i) maximum photosynthetic capacity (Amax), ii) Photosynthesis throughout the day (A); iii) Changes in stomatal conductance (gs) in relation to the increase in vapor pressure deficit (VPD), and iv) Maximum rates of carboxilization (Vcmax) and maximum rates of electron transport (Jmax) based on A/Ci curves. The study was conducted in the project Potential Productivity of Pinus in Brazil, located at the Experimental Station of ESALQ/USP in Itatinga-SP. Three average trees per plot were chosen for physiological evaluations, performed with the LiCor 6400XT. The Amax measurement was performed in the middle third of the crown, in two branches per tree and two positions per branch, taken from 8 to 10am. To get the response of A and gs with increasing VPD, the measurements continued every hour, from 11 am to 3 pm. At the end of the measurements, the needles were collected for determination of specific leaf area (SLA) and leaf nitrogen (N). The A/Ci curves were performed in three trees, one branch per tree and two positions per branch were taken from 8 am to 12 pm. At five years, the Pinus caribaea var. hondurensis showed two-fold the wood volume of Pinus taeda. Both physiological measurements showed similar results between treatments for each species. Amax values were higher during summer, and Pinus caribaea var. hondurensis shower greater sensitivity compared to Pinus taeda. A and gs throughout the day showed higher variation in Pinus caribaea var. hondurensis. The average values of Amax for summer and winter were 8.2, 4.8 ?mol m-2 s-1 and 6.75, 6.3 ?mol m-2 s-1 for Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda, respectively. There was a reduction of A and gs with the increasing of DPV, for both campaigns for the Pinus caribaea var. hondurensis and only in winter campaign for Pinus taeda. Thus, the two species have different behaviors in response to climatic changes. The two species showed a positive relationship between photosynthesis and transpiration, with Pinus caribaea var. hondurensis showing greater water use efficiency. The average SLA and needle nitrogen were 9.6 m² kg-1, 10.1g kg-1 and 10 m² kg-1, 13.4g kg-1 for Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda, respectively. Photosynthetic parameters in Pinus taeda was higher in both campaigns, with average values of Vcmax and Jmax greater than in Pinus caribaea var. hondurensis, related to higher concentration of needle nitrogen. There was no relationship between tree biomass growth and leaf-level measurements of photosynthesis, indicating that other processes at crown level, use and allocation of photosynthates should be investigated to explain the difference in growth.

O dinoflagelado unicelular marinho fotossintetizante Gonyaulax polyedra tem sido utilizado como modelo para o estudo de relógios biológicos. Neste organismo já foram descritos os ritmos de: migração vertical, divisão celular, atividade de superóxido dismutase e nitrato redutase, bioluminescência e capacidade fotossintética. Investigamos a variação circadiana dos pigmentos carotenóides e de RuBisCo II e PCP, as quais estão intimamente ligadas ao processo fotossintético. Experimentos de supressão de espécies reativas de oxigênio (EROs) por carotenóides foram preparados e mostraram que extratos de carotenóides de G. polyedra são capazes de suprimir o O2(1Δg) (oxigênio singlete) in vitro confirmando o importante papel destes no controle das EROs nestas algas. Os extratos metanólicos apresentaram vários pigmentos, tais como clorofila a, β-caroteno e peridinina em diferentes concentrações. A peridinina representa 80 % do total de carotenóides enquanto que o β-caroteno somente 4%. As análises dos cromatogramas de HPLC mostraram que a razão peridinina/clorofila a não varia ao longo de 24 h porém, por outro lado, o β-caroteno apresenta uma variação significativa na sua quantidade, com níveis duas vezes maiores no meio do dia em comparação com os níveis no meio da noite. Esta variação é conservada mesmo quando as células são mantidas em condições de luz constante. A curva de dose-resposta para a síntese de β-caroteno induzida pela luz mostra uma resposta linear com 45 minutos de exposição a luz branca. A indução é máxima quando utilizamos as células do meio período da noite (CT 18) que após esta exposição apresentam níveis de β-caroteno semelhantes as células do meio do dia. Esta alteração de fase no CT 18 sugere que este pigmento pode ser um dos compostos-captadores de luz envolvidos no mecanismo de ajuste de fase por luz em G. polyedra. Culturas de G. polyedra do meio da noite foram expostas à diferentes irradiações (azul, vermelha e verde) e os seus pigmentos extraídos e analisados. Em outra série de experimentos, as células foram mantidas durante o período de claro (12: 12 h) sob diferentes irradiações (vermelha, verde e azul) por 36 horas e os seus pigmentos analisados. Os resultados sugerem que a síntese foto-induzida e a oscilação circadiana do β-caroteno estão ligadas a um fotorreceptor de luz azul/ verde. Nas condições utilizadas não foram observadas variações significativas no conteúdo protéico da RuBisCo II e da PCP ao longo do dia. As análises de RNA total da RuBisCo II mostram que não há variação nos seus níveis quando as células são coletadas no meio do dia e no meio da noite. Quando expostas a condições adversas, G. polyedra apresenta a capacidade de encistar. Embora se conheça bem este mecanismo de defesa, existem poucas informações sobre o estado fisiológico destas células. Células encistadas induzidas por dias curtos apresentam uma alteração na composição de pigmentos com diminuição nas quantidades de β-caroteno e de clorofila a e aumento da quantidade de peridinina, indicando um rearranjo do aparato fotossintético nesta situação, com a peridinina desempenhando um papel mais estrutural. Em consequência, embora o conteúdo protéico de RuBisCo permaneça inalterado, os níveis protéicos de PCP se encontram diminuídos nas células encistadas. / Gonyaulax polyedra, a marine dinoflagellate which has been used as a model to study the biological clock, displays numerous circadian processes, such as bioluminescence, cell aggregation, cell division, superoxide dismutase and nitrate reductase activities and photosynthesis. In this alga, the photosynthesis is maximal in the middle of the day and minimal in the middle of the night. We investigated the pigments content and the amounts of two proteins related to the photosynthesis: ribulose- 1,5- bisphosphate carboxylase/ oxygenase form II (RuBisCo II) and peridinin: chlorophyll a: protein (PCP) in a 24 h cycle. Using the thermal decomposition of 1,4-dimethylnaphtalene endoperoxide, it was shown that the carotenoids could act as effective quenchers of synglet oxygen in G. polyedra. G. polyedra pigments were extracted every three hours over 24 hours. The amounts of peridinin and chlorophyll a remain constant over the day while the levels of β-carotene oscillate, being two times higher at the day than at the night phase. This variation persists when the cells were kept under constant dim light. The dose-response curve for light-induced β-carotene synthesis showed a linear response up to 45 minutes of light exposure, after which night-phase cells contained the same levels of β-carotene as day-phase cells. Cells exposed to light pulses at different times displays the highest β-carotene induction in the middle of the night. This may suggest that β-carotene may be one of the light-harvesting compounds involved in the light induced phase-shift in Gonyaulax polyedra. To identify which was the photoreceptor involved in β-carotene synthesis, cell of the middle of the night-phase (CT 18) were exposed for 45 minutes to different irradiations (red, blue and green) and their pigments extracted and analysed. Also, cells were grown under red, blue and green light during the light phase (12 h light: 12 h dark ) for 36 hours and their pigments analysed. The results suggested that the circadian oscillation and the photoinduced response synthesis of β-carotene, are related to a blue light receptor. The amounts of RuBisCo II and PCP do not change over the circadian cycle when the cultures were grown under constant dim light. The levels of these proteins also remain constant when cells were kept under ither white light or different light qualities (red, blue and green ) in light: dark (12: 12 h) regime. The G. polyedra RuBisCo form II transcrits levels are the same in middle-day and middle-night cells, suggesting a post-translational control for this enzyme in this organism. Adverse environmental conditions elicit the encystment of G. polyedra. Our results showed an alteration in pigment composition of cysts. An increase in peridinin levels and a decrease in β-carotene and chlorophyll a content were observed. Although RuBisCo form II protein levels remained constant, there was a reduction in the amounts of PCP in cysts. This suggests an important role in thylakoids structure stabilizer for free peridinin.

A soja é uma das culturas com maior importância sócio-econômica no mundo, visto o complexo agro-industrial que movimenta. A ocorrência de períodos de seca durante a estação de desenvolvimento das lavouras de soja é muito freqüente, provocando reduções drásticas na produtividade. Sendo a seca um fator limitante de produção fora do controle direto do homem, e a necessidade de suprir a demanda mundial crescente de alimentos, fazem com que a estabilidade da produtividade seja a chave para este entrave. O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas fisiológicas e agronômicas de dois genótipos de soja, um geneticamente modificado contendo a construção rd29A:DREB1A, visando maior tolerância à seca, e sua isolínea convencional, comparando-as frente a diferentes condições de disponibilidade hídrica no solo. Para tal, plantas de soja foram transformadas com o cassete rd29A:DREB1A, ambos elementos de Arabidopsis thaliana, introduzido por biobalística. O efeito da super expressão do gene AtDREB sobre parâmetros fisiológicos e agronômicos foi avaliado em casa de vegetação em três cultivos. Os experimentos foram instalados em blocos casualizados em arranjo fatorial (2x2), com quatros blocos e três amostras por bloco, e os resultados submetidos à análise de variância (ANOVA) e ao teste de Tukey (p 0,05) para comparações múltiplas das médias. Foram utilizadas sementes da cultivar BR16 transformada com a construção rd29A:DREB1A, nomeadas P58, e sementes BR16 não transformadas. As plantas foram submetidas à duas condições de disponibilidade hídrica: 15% de umidade gravimétrica do solo (UG) durante todo o ciclo (controle) e 2,5% de UG (tratamento sob estresse) a partir de R1/R2 (florescimento). Foram avaliadas as taxas fotossintética e transpiratória, condutância estomática e diferença de temperatura entre o ar e a folha com o medidor de trocas gasosas LI-6400 (Li-Cor ®), além da eficiência fotossintética e parâmetros agronômicos. Para condutância estomática, diferença de temperatura, taxas fotossintética e transpiratória, as maiores médias foram verificadas nas plantas sob 15% de UG e, dentro desta umidade, das plantas P58 em relação às BR16 geralmente. No tratamento sob estresse (2,5% de UG), as plantas transgênicas mantiveram valores superiores em praticamente todas as avaliações e, quando não, apresentaram valores que não diferiam estatisticamente das BR16. A eficiência fotossintética foi maior nas plantas P58 apenas nas avaliações finais e para as mesmas UG, e iguais estatisticamente nas demais avaliações. Para as avaliações agronômicas, as plantas BR16 apresentaram as maiores alturas em ambas as umidades, embora o mesmo número de nós que as P58. Para peso da parte aérea, número de sementes e número de legumes com semente e peso de semente, os maiores valores foram das plantas a 15% de UG e, dentro destas, das BR16. Os resultados indicam que a expressão da construção com o gene DREB1A confere maior tolerância à seca das plantas transgênicas, baseado em respostas fisiológicas, embora o desempenho agronômico deva ainda ser comprovado a campo. / Soybean is one of the major socio-economic important crops in the world due to the agro-industrial complex involved. The occurrence of drought during the period of development of soybean fields is very frequent, resulting in drastic yield decrease. As the drought being one limiting factor in the yield without human direct control, and the necessity of supplying the growing world food demand, keeping the stability of the yield seems to be the key for this problem. The objective of this study was to evaluate the physiologic and agronomic response of two soybean genotypes; one genetically modified containing the construction rd29A:DREB1A, aiming drought tolerance, and its conventional isoline, comparing them in different conditions of soil water availability. Soybean plants were transformed with the cassette rd29A:DREB1A, both elements of Arabidopsis thaliana, introduced by biobalistic method. The overexpression effect of AtDREB on physiologic and agronomic parameters was evaluated in greenhouse conditions during three cultivations. The experiment design used was the RBD (Randomized Blocks Design) in factorial scheme (2x2), with four blocks and three samples for block, and the results were submitted to the Analyze of Variance (ANOVA) and to the Tukey test (p 0,05) of multiples means comparisons. Transformed BR16 cultivar seeds were used with the construction rd29A:DREB1A, named P58, and seeds of no-transformed BR16 cultivars. The plants were submitted to two conditions of water availability: 15% of soil gravimetric humidity (GH) during all the experiment time (control) and 2,5% of GH (stress treatment) starting from R1/R2 (flowering stage). Photosynthetic and transpiration rates, stomatal conductance and temperature difference between the air and the leaf were measured with a portable open gas exchange system (LI-6400; Li- Cor ®), besides the photosynthetic efficiency and agronomic parameters, between nine and eleven-thirty in the morning. For stomatal conductance, temperature difference, photosynthetic and transpiration rates, the higher values were verified in the plants under 15% of GH and, within this humidity, these higher values were usually verified in plants P58 in relation to the BR16 plants. In the treatment under stress (2,5% of GH), the transgenic plants maintained higher values in almost all measurements and, when it did not occur, they showed values that did not differ statistically of the BR16 plants. The photosynthetic efficiency was higher in the P58 plants only in the final measures; and for the same GH, and statistically equal in the others measures. For the agronomic evaluations, the BR16 plants showed the highest heights in both humidities, even though they had the same number of nodes as the P58. For the aerial part weight, the number of seeds and the number of legumes with seed and seed weight, the highest values were of the plants under 15% of GH and, within these, of the BR16 plants in general. The results indicate that the expression of the construction with the gene DREB1A leads to a higher drought tolerance of the transgenic plants, based on physiologic response, although they still need tests on the field.

A cana-de-açúcar do ponto de vista socioeconômico e do agronegócio é atualmente uma das culturas mais importantes e em ascensão em regiões dos trópicos e subtrópicos do mundo pela sua produção de biomassa e seu potencial como biocombustível. Para expandir o seu cultivo é necessário uma série de estudos, sobretudo no que se refere ao levantamento de características ecofisiológicas e agroclimáticas envolvidas na produção. A carência de estudos, juntamente com a baixa diversidade genética dos genótipos utilizados nos programas de melhoramento, limita a oferta de variedades adaptadas com alto potencial de rendimento. Desde a revolução verde, é reconhecido o papel da nutrição mineral no aumento da produtividade das culturas. Notadamente, a carência de nitrogênio é um dos principais fatores limitantes da produtividade canavieira. Assim, os objetivos gerais desta tese visam contribuir para a compreensão dos mecanismos de regulação da nutrição nitrogenada (eficiência no uso do nitrogênio), a partir dos processos envolvidos no transporte e redução do nitrato e seus efeitos no balanço carbono - nitrogênio, nas fases iniciais de desenvolvimento da cana-deaçúcar. Para isto foi feito um estudo nutricional nas variedades RB83-5089 e SP80- 3280 por até 60 dias, num sistema hidropônico. Foi utilizada a solução de Hoagland e Arnon (1950) modificada como base nutricional na qual foram adicionadas doses baixas (0.05; 0.1; 0.25; 0.5 mM) e altas (1.0; 2.5; 5.0; 10.0; 15.0 e 25.0 mM) de nitrato para medir os efeitos bioquímicos e fisiológicos na atividade da nitrato redutase em folhas e raízes. Foram utilizados como parâmetros o índice de massa e massa seca da parte aérea e raízes, o conteúdo e a razão clorofila \"a\" e \"b\", a taxa de assimilação fotossintética, a condutância estomática e a transpiração. Os resultados mostraram que a variedade SP80-3280 foi mais responsiva às aplicações de baixas e altas doses de nitrato e, de forma geral, a atividade da nitrato redutase não apresentou limitação na mobilização de nitrato via xilema e se confirmou que a cinética do processo foi dependente da dose fornecida para as duas variedades. Nas análises dos teores de clorofila \"a\", as duas variedades foram responsivas ao aumento das doses de N, entretanto, os teores de clorofila \"b\" foram direta e inversamente proporcionais às doses de N nas variedades SP80-3280 e RB83-5089, respectivamente. A análise de índice de massa junto com a massa seca permitiu estabelecer que não houveram diferenças significativas entre estas variedades no acúmulo de matéria seca. / The sugarcane from the standpoint of socioeconomic and agribusiness is currently one of the most important crops in the tropics and subtropics areas of the world and it is in rising growth for its production of biomass and potential as biofuel. In order to expand the cultivation it is necessary a series of studies, especially with regard to agroclimatical ecophysiological characteristics involved in the production. The lack of studies, along with low genetic diversity of the genotypes used in breeding programs, limits the supply of adapted varieties with high yield potential. Since the green revolution, it is recognized the importance of nutrition to increase crop productivity. Notably, the deficiency of nitrogen is one of the main limiting factors affecting sugarcane yield. Thus, the overall objectives of this thesis aim to contribute to understand the regulatory mechanisms of nitrogen nutrition (nitrogen use efficiency), by the processes involved in the transport, nitrate reduction and its effects on the carbon - nitrogen balance, in early stages of development of sugarcane. To this, a nutritional study was prepared using sugarcane varieties RB83-5089 and SP80-3280 for 60 days in a hydroponic system. It was used Hoagland and Arnon (1950) modified solution as the nutritional basis on which was added low (0.05, 0.1, 0.25; 0.5 mM) and high (1.0, 2.5, 5.0, 10.0, 15.0 and 25.0 mM) doses of nitrate to measure the biochemical and physiological effects on the activity of nitrate reductase in leaves and roots. The parameters analysed were, the index of mass and dry weight of shoots and roots, chlorophyll \"a\" and \"b\" content and its ratio, photosynthetic assimilation rate, stomatal conductance and transpiration. The results showed that the variety SP80-3280 was more responsive to low and high levels of nitrate and, in general, the activity of nitrate reductase showed no limitation in the mobility of nitrate via xylem and it confirmed that the kinetics of the process was dependent on the doses provided to the two varieties. In the analysis of chlorophyll \"a\" content, the two varieties were responsive to the increase of N doses. However, the level of chlorophyll \"b\" was directly and inversely proportional to N rates in SP80- 3280 and RB83-5089, respectively. The analysis of mass index with dry weight allowed establishing that there were no significant differences between these varieties regarding to dry tissue accumulation.

O déficit hídrico decorrente da seca se estabelece quando a absorção de água pelas raízes não consegue atender as demandas da planta, entre as quais estão a fotossíntese e transpiração, essenciais ao crescimento vegetal. Para avaliar a influência de déficits hídricos de diferentes intensidades nas relações hídricas, trocas gasosas, crescimento e acúmulo de carboidratos de Bauhinia forficata Link, plantas foram cultivadas em casa de vegetação durante três meses em vasos de 20 L e submetidas aos seguintes regimes: regas diária (controle) e regas a cada 7 (7D) e 15 dias (15D) retornando as regas diárias nos regimes 7D e 15D aos 75 dias de experimento. Em intervalos quinzenais (15, 30, 45, 60, 75, 90 dias) foram avaliados a umidade do solo (Usolo), potencial hídrico foliar (wf), a fotossíntese em resposta a radiação fotossinteticamente ativa (AxPAR) para obtenção da assimilação liquida máxima (Amax) e do ponto de saturação luminoso (PARsat), área foliar total (AFT) e massas secas (MS) de folhas (MSf), caules (MSc) e raízes (MSr). Foi também coletado material vegetal para as análises bioquímicas quantitativas dos teores de açúcares solúveis totais (AST), redutores (AR), amido (S) e prolina (Pro) por métodos colorimétricos e qualitativos da composição de carboidratos solúveis neutros por HPAEC/PAD e análise de açúcares alcoóis por GC/MS. O déficit hídrico afetou as relações hídricas, fotossíntese e crescimento das plantas, sendo que os menores valores de Usolo observados nos tratamentos 7D e 15D respectivamente, coincidiram com os menores wf, Amax e acúmulo de MS. Alterações nos PARsat em resposta ao déficit hídrico foram observadas apresentando valores médios de 665, 275 e 254 mol fótons m-2 s-1 no Controle, 7D e 15D respectivamente. O retorno das regas diárias após 75 dias de experimento, promoveu a recuperação de Amax (7,8 e 9,6 mol CO2 m-2 s-1) e dos PARsat (588 e 643 mol fótons m-2 s-1) das plantas 7D e 15D respectivamente aos 90 dias, com valores maiores daqueles observados nas plantas controle (4,7 mol CO2 m-2 s-1 e 631 mol fótons m- 2 s-1), sugerindo forte dependência da fotossíntese de B. forficata à disponibilidade hídrica no solo. Os baixos teores de amido em folhas nos tratamentos 7D e 15D podem explicar a manutenção dos teores de AST semelhante ao controle, bem como, o aumento dos ASTs após o retorno das regas diárias, os quais poderiam ser prontamente utilizados na osmorregulação e concomitante retomada do crescimento das plantas. A alta detecção de mio-inositol nas análises de HPAEC/PAD sugerem que os açúcares alcoóis podem constituir grande parte dos ASTs não redutores em folhas e raízes de B. forficata. Nas raízes, os aumentos na concentração de glicerol, galactinol e galactosilglicerol detectados por GC/MS seguem o gradiente de disponibilidade hídrica dos tratamentos, indicando uma função osmorreguladora destes açúcares em B. forficata. / The water deficit caused by drought occurs when root water uptake cannot attend plant demands to maintain photosynthesis and transpiration, two essential processes for plant growth. Aiming to evaluate the influence of water deficits of different intensities on water relations, gas exchange, growth, and carbohydrate accumulation, potted plants of Bauhinia forficata Link were grown under greenhouse conditions during three months and submitted to the following water regimes: daily irrigated (control) and irrigated every 7 (7D) or 15 days (15D), recovering the daily irrigations after 75 days of the beginning of the experiment. At fortnightly intervals (15, 30, 45, 60, 75, 90 days) we evaluated soil moisture (Usolo), leaf water potential (wf), photosynthesis in response to photosynthetically active radiation (AxPAR) to obtain the maximum net assimilation (Amax) and light saturation point (PARsat), total leaf area (AFT) and dry mass (MS) of leaves (MSf), stems (MSc) and roots (MSr). Leaves and roots were also sampled for analyses of total soluble sugars (AST), reducing sugars (AR), starch (S), and free proline (Pro) by colorimetric methods. The analyses of the soluble sugar composition were carried out by HPAEC/PAD and GC/MS. The imposed water stress affected the water relations, photosynthesis, and plant growth. Decreases in Usolo values observed in the treatments 7D and 15D, respectively, coincided with the lowest wf, Amax and accumulation of MS. Changes in PARsat in response to water deficit showed mean values of 665, 275, and 254 mol photons m-2 s-1 in control, 7D, and 15D, respectively. The re-watering after 75 days led to the recovery of Amax (7.8 and 9.6 mol CO2 m-2 s-1) and PARsat (588 and 643 mol photons m-2 s-1) of plants 7D and 15D, respectively, at 90 days, with higher values than those observed in the control plants (4.7 mol CO2 m-2 s-1 e 631 mol photons m-2 s-1), suggesting a strong dependence of the photosynthesis of B. forficata of the soil water availability. The low leaf starch contents in the 7D and 15D treatments could explain the maintenance of the concentration of AST similar to control, as well as the increase in AST contents after re-watering. These sugars could be promptly used for osmoregulation and concomitant re-start of plant growth. The presence of high amounts of of myo-inositol detected by HPAEC/PAD analysis suggests that sugar alcohols can constitute the major part of non-reducing ASTs in leaves and roots of B. forficata. In roots, increases in the contents of glycerol, galactinol, and galactoglycerol detected by GC/MS indicating that these sugars can play a role in the osmoregulation of B. forficata.

O objetivo deste estudo foi identificar características de uso da luz para explicar a distribuição diferencial das espécies tolerantes à dessecação homeoclorófila Anemia flexuosa e peciloclorófila Pleurostima purpurea em ambientes sombreados e expostos, respectivamente, de comunidades vegetais de afloramentos rochosos. A cultivar Oryza sativa IAC 202 foi incluída para comparações. Durante um ciclo completo de desidratação - dessecação - reidratação foram avaliados parâmetros fotossintéticos de trocas gasosas e fluorescência da clorofila a, associados ao conteúdo relativo de água (CRA) e de pigmentos fotossintéticos de plantas intactas sob temperatura e umidade relativa do ar constantes de 25°C e de 55%, respectivamente. As plantas foram submetidas à diferentes densidades de fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF de 0, 100 e 400 ?mol fótons m-2s-1) nas fases de desidratação e dessecação, dependendo da espécie. O. sativa foi avaliada somente durante as fases de desidratação e dessecação sob condições ambientais variáveis de casa de vegetação. A diminuição da assimilação líquida de CO2 (A) foi acompanhada pelo aumento da dissipação de calor avaliada pelos coeficientes de extinção nãofotoquímica (qN e NPQ) nas três espécies. Após cessação de A, a eficiência quântica efetiva (?PSII e Fv\"/Fm\"), a taxa de transporte de elétrons (ETR) e o coeficiente de extinção fotoquímica (qP) foram mantidos relativamente altos em P.purpurea, mas cessaram simultaneamente com A em A.flexuosa. Em O.sativa, ?PSII, ETR e qP diminuíram substancialmente após a cessação de A, mas Fv\"/Fm\" foi mantido. A eficiência quântica potencial (Fv/Fm) foi a última variável a diminuir nas três espécies durante a desidratação. Após a reidratação de P.purpurea e A.flexuosa foi observado inicialmente o estabelecimento da respiração e em seguida um balanço levemente positivo de CO2, quando os valores de Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP e Fv/Fm de P.purpurea recuperaram quase totalmente, enquanto qN e NPQ diminuíram. A.flexuosa apresentou uma recuperação apenas parcial de Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP e Fv/Fm quando o balanço de CO2 se tornou levemente positivo, tendo sido a recuperação ainda menor para o tratamento de desidratação no escuro associado à dessecação na luz. A.flexuosa tolerou a perda de 88% do CRA. O enrolamento foliar durante a desidratação é uma forma de proteção contra a luz no estado dessecado de A.flexuosa. Mesmo no estado dessecado ocorrem processos de interação dos fotossistemas II com a luz em A.flexuosa. P.purpurea baseia sua proteção contra a luz na ativação de processos de dissipação de calor, vias de consumo de elétrons diferentes do ciclo redutivo do CO2 e, em última instância, na perda de clorofilas. Plantas dessecadas de P.purpurea permanecem viáveis no estado desidratado por pelo menos 42 dias. P.purpurea tolerou a perda de 94% do CRA. A recuperação do turgor da parte aérea de P.purpurea ocorre necessariamente pela absorção de água pelas raízes durante a reidratação. Foi evidenciada uma aclimatação de A.flexuosa quando desidratada sob condição de luz. Os resultados não foram conclusivos em relação à sustentação da hipótese, considerando que as diferenças de recuperação observadas para A.flexuosa nos diferentes tratamentos luminosos, em geral, não foram significativas. / The aim of this study was to identify characteristics of light use that could explain the differential distribution of homoiochlorophyllous and poikilochlorophyllous desiccation tolerant plants Anemia flexuosa and Pleurostima purpurea, respectively, in shaded and exposed microsites of rock outcrop plant communities. Oryza sativa IAC 202 was included in the study for comparisons. Leaf gas exchanges, fluorescence chlorophyll, relative water content (RWC) and photosynthetic pigment content were evaluated in intact plants under constant temperature and relative humidity of 25°C and 55%, respectively, during a complete cycle of dehydration - desiccation - rehydration. The plants were exposed to different photosynthetic photon flux densities (PPFD of 0, 100 and 400 ?mol photons m-2s-1) during dehydration and desiccation phases, according to species. O.sativa was evaluated only during dehydration and desiccation phases under variable environmental conditions in a greenhouse. In all species, the decrease in CO2 net assimilation (A) was accompanied by increased heat dissipation assessed by nonphotochemical quenching coefficients (qN and NPQ). The effective quantum yield (?PSII and Fv\"/Fm\"), electron transport rate (ETR) and photochemical quenching coefficient (qP) were kept relatively high after A cessation in P.purpurea, but in A.flexuosa ceased simultaneously with A. In O.sativa, ?PSII, ETR and qP decreased substantially after A cessation, but Fv\"/Fm\" was maintained. The potential quantum yield (Fv/Fm) was the last variable to decrease during dehydration in all species. After rehydration, the establishment of respiration was observed initially in P.purpurea and A.flexuosa. Then, a slightly positive CO2 balance was associated with the almost total recovery of Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP and Fv/Fm in P.purpurea, while qN and NPQ decreased. A.flexuosa showed only a partial recovery of Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP and Fv/Fm when the CO2 balance became slightly positive, and recovery was even lower for the treatment of dehydration in dark associated to desiccation in light. A.FLEXUOSA TOLERATES A LOSS OF 88% OF RWC. Leaf curling during dehydration is also a form of light protection in the dried state in A.flexuosa. Interactions between photosystem II and light occur even in the dried state of A.flexuosa. P.purpurea bases its protection against light activating heat dissipation process, ways of electron consumption different of reductive CO2 cycle and, in last instance, chlorophyll loss. P.purpurea remains viable in dried state for at least for 42 days, and tolerates a loss of 94% of RWC. The shoot rehydration in P.purpurea occurs necessarily by roots water uptake. A.flexuosa showed an acclimation when dried under light conditions. The results were not conclusive regarding the hypothesis, since differences in recovery observed for this species in the different light treatments, in general, were not significant.

A viticultura no Brasil e no Estado de São Paulo encontra-se em expansão nos últimos 10 anos e a cv. Niagara Rosada (Vitis labrusca) se destaca como principal cultivar para produção de uvas para mesa. Essa cultivar é suscetível à várias doenças foliares, como a ferrugem (Phakopsora euvitis) e o míldio (Plasmopara viticola). Não existem estimativas quantitativas dos danos causados por essas doenças na cv. Niagara Rosada. Diante do exposto os objetivos desse trabalho foram quantificar os efeitos da ferrugem e do míldio nas trocas gasosas, nas limitações da fotossíntese, no acúmulo de biomassa, no acúmulo de carboidratos, e na produção da cv. Niagara Rosada e desenvolver um modelo de simulação para V. labrusca acoplado com os mecanismos de danos da ferrugem e míldio. Experimentos foram conduzidos, separadamente para cada doença, em condições controladas, em mudas inoculadas com diferentes concentrações de P. euvitis e P. viticola e em campo experimental. Medidas de trocas gasosas e curvas de resposta da taxa líquida de assimilação de CO2 ao aumento da concentração intercelular de CO2 (Ci) foram realizadas em mudas sadias e infectadas com P. euvitis e P. viticola. Teores de açúcares solúveis totais, sacarose e amido foram determinados em plantas sadias e inoculadas com os patógenos. P. euvitis e P. viticola reduziram a taxa fotossintética em plantas infectadas tanto na área da lesão como no tecido verde adjacente a lesão (lesão virtual). Valores do parâmetro β, indicativo da lesão virtual, foram de 5,7 e 2,9, respectivamente para P. euvitis e P. viticola. P. euvitis reduziu em 48%, 36% e 67% a atividade da Rubisco (Vcmax), a taxa máxima de transporte de elétrons usados para a regeneraração da RuBP (Jmax) e a condutância do mesofilo (gm), respectivamente, em folhas infectadas. A área foliar e biomassa de raízes em mudas inoculadas com P. euvitis foram reduzidas. Através de análises histopatológicas e da quantificação de amido nas folhas sadias e doentes foi possível observar o acúmulo de amido em regiões adjacentes às pústulas de P. euvitis. Mesmo em baixas severidades da ferrugem já se observam reduções no acúmulo de carboidratos em raízes. P. viticola reduziu Vcmax em 23,5 % em folhas infectadas comparadas às folhas sadias. P. viticola reduziu a biomassa de raízes e quantidade de carboidratos nas raízes de mudas doentes e de plantas no campo em ano de alta severidade da doença. Plantas no campo com sintomas míldio produziram em média 0,5 kg a menos do que plantas sadias e a principal causa da redução na produção foi a queda de bagas causada pela infecção de P. viticola nos cachos. Um modelo de simulação para Vitis labrusca foi desenvolvido, utilizando o software Stella®. A produção, partição e dinâmica da biomassa da videira foi simulada ao longo de 20 anos e os efeitos de P. euvitis e P. viticola na redução do tecido verde sadio da planta, na redução da eficiência fotossintética, no desvio de assimilados, na aceleração da senescência foliar e na queda de frutos foram inseridos no modelo. / Viticulture in Brazil and in the state of São Paulo has increased in the last 10 years and cv. Niagara Rosada (Vitis labrusca) is the main cultivar for the production of table grapes. This cultivar is susceptible to several foliar diseases, such as rust (Phakopsora euvitis) and downy mildew (Plasmopara viticola). There are no quantitative estimates of the damage caused by these pathogens in cv. Niagara Rosada. The objectives of this work were to quantify the effects of rust and downy mildew on gas exchange, photosynthesis limitations, biomass accumulation, carbohydrate accumulation and production of cv. Niagara Rosada and to develop a simulation model for V. labrusca coupled with damage mechanisms caused by rust and mildew. Experiments were conducted, independently for each disease, under controlled conditions in potted plants inoculated with different concentrations of P. euvitis and P. viticola and in experimental field, with natural occurrence of diseases. Measurements of gas exchange and response curves of photosynthetic rate to the increase of the intercellular CO2 concentration (Ci) were carried out in healthy plants and infected plants with P. euvitis and P. viticola. Total soluble sugars, sucrose and starch contents were determined in healthy plants and inoculated plants with the pathogens and kept under controlled conditions. P. euvitis and P. viticola reduced the photosynthetic rate in infected plants both in the area of the lesion and in the green tissue adjacent to the lesion (virtual lesion). Values of parameter β, indicative of the virtual lesion, were 5.8 and 2.9, respectively for P. euvitis and P. viticola. P. euvitis reduced the activity of Rubisco (Vcmax), rate of electrons transport contributing for the RuBP-regeneration (Jmax) and the conductance of mesophyll (gm), respectively, on infected leaves by 48%, 36% and 67%. The severity of P. euvitis reduced leaf area and biomass of plant roots. The histopathological analysis and starch quantification in the leaves allowed to observe starch accumulation in regions adjacent to the pustules of P. euvitis. Even in low disease severities, reductions in carbohydrates accumulation of in roots are already observed. P. viticola reduced Vcmax by 23.5% in infected leaves compared to healthy leaves. P. viticola reduced the root biomass and carbohydrate amounts in the roots of potted plants and plants in the field in the year of high disease severity. Field plants with mildew symptoms produced on average 0.5 kg less than healthy plantsand the main cause of reduction in production was the drop of berries caused by infection of P. viticola in the clusters. A simulation model for Vitis labrusca was developed using Stella ® software. The production, partitioning and dynamics of grapevine biomass was simulated over 20 years and the effects of P. euvitis and P. viticola on the reduction of healthy green plant tissue and photosynthetic efficiency, the assimilative sapper, leaf senescence acceleration and fruit drop were coupled in the model.

O complexo coletor de luz (LHC) do fotossistema II (PSII) é o principal complexo de proteínas associado a pigmentos situado na membrana dos tilacóides de cloroplastos em plantas. O LHCII funciona como uma antena de transferência de energia para a captura e direcionamento da energia luminosa do PSII para o PSI. A ação coordenada dos dois fotossistemas com o direcionamento do fluxo de elétrons gera a quebra da molécula de água, através da membrana do tilacóide, produzindo força assimilatória ATP e NADPH. A energia química produzida na fotossíntese é de suma importância para a assimilação de carbono, biossíntese de aminoácidos e metabólicos secundários. Portanto, este é um importante gene para estudos em biotecnologia. Linhagens transgênicas de tabaco (TR-1 e TR-2) as quais expressam constitutivamente o transgene Lhcb1*2 de ervilha obtidas por Labate e colaboradores (2004) foram utilizadas nesse trabalho. Estas plantas apresentaram diversos efeitos pleiotrópicos relacionados à anatomia, morfologia, bioquímica e fisiologia. Uma proteína pode não atuar isoladamente, mas freqüentemente interagindo com outras proteínas, influenciando diversos processos metabólicos. O perfil de proteômica dessas linhagens transformantes, em relação à planta selvagem (WT) foi investigado. As proteínas totais foram extraídas de folhas de plantas de três meses crescidas em câmaras de crescimento, então separadas por 2D-PAGE. As proteínas diferencialmente expressas foram identificadas por LC-MS/MS. Os resultados mostram que 244 spots apresentaram alterações significativas na expressão nas duas linhagens transgênicas em relação à WT. 122 spots são expressos exclusivamente nas linhagens transformantes, e 24 spots somente na selvagem. Muitas proteínas como ATP synthase e ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase foram mais expressas nas linhagens transgênicas, mas a glutamine synthetase, uma importante proteína na reciclagem de nitrogênio nos cloroplastos, teve sua expressão diminuída. Para analisar as alterações na expressãode genes relacionados ao ritmo circadiano entre outros, como a conformação do PSII, cotilédones de plântulas estioladas foram submetidas à luz e amostras coletadas depois de 0, 3, 6, 12 e 24 horas. O nível de transcritos foram analisados por PCR quantitativo. A diferenciação de plastídio à cloroplasto maduro foi analisado por microscopia eletrônica de transmissão, para se entender as diferenças entre os genótipos em estudo no desenvolvimento vegetal. A expressão constitutiva do gene Lhcb1*2 de ervilha em plantas transgênicas de tabaco acarretou a indução e repressão de várias proteínas e genes em distintos passos de vias metabólicas, estabilizando a homeostase celular, exercendo uma influência significativa no desenvolvimento vegetal e produção de biomassa. / The light harvesting complex (LHC) of photosystem II (PSII) is the major ensemble of pigmet-biding proteins situated in the thylakoid membranes of the chloroplast in plants. The LHCbII functions as an energy-transferring antenna for capturing and delivering light energy to the photosystems PSII and PSI. The coordinated actions of the two photosystems in turn drive the flow of electrons, generated by the splitting of water, through the thylakoid membranes to produce the assimilatory force ATP and NADPH. The chemical energy produced by photosynthesis is very important for the assimilation of carbon, amino acids biosynthesis, and secundary metabolism. Therefore it is an important gene for biotechnological studies. Transgenic tobacco lines (TR-1 and TR-2) which express the pea Lhcb1*2 transgene constitutively obtained by Labate et al. (2004) were used in this work. These plants presented pleiotropic effects related to anatomy, morphology, biochemistry and physiology. As a protein may not act by itself, but it is, frequently interacting with other proteins, influencing a lot of metabolic processes. The proteomic profile of these transgenic lines, in relation to the wild type (WT), was investigated. The total proteins extracted from leaves of three-month old plants grown in growth chambers were separated by 2DPAGE. The differentially expressed proteins were identified by LC-MS/MS. The results showed that 225 spots displayed significant changes in the expression of the two transgenic lines in relation to the WT. 122 spots were exclusively expressed in the transgenic lines, and 24 only in the wild type. Many proteins as ATP synthase and ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase are overexpressed in the transgenic lines, but the glutamine synthetase, an important protein tor nitrogen recycling in the chloroplasts, showed a reducted level of expression. In order to analyse the alterations of the expression of genes related to the circadian rhythm among others, involved in the conformation of the PSII, cotyledons from etiolated seedlings were thenexposed to light and samples collected after 0, 3, 6, 12 and 24 hours. The level of transcripts were analysed by RT/RT-PCR. The PSII conformation were analysed by transmition electron microscopy, with the aim of verifying the evolution of plastids into the chloroplasts which could be leading to changes in plant development. The overexpression of the pea Lhcb1*2 gene in transgenic tobacco plants, lead to the induction and suppression of several proteins and genes in key metabolic pathways, as a way to establish a cellular homeostasis, exerting a significant influence on plant development and biomass production.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_marcio_espinosa_de_farias.pdf: 3645960 bytes, checksum: 2a09be33a4c426dea1aef53c4073f253 (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 / Photosynthesis plays a fundamental role in the processes of growth and development of plants. It occurs in the chloroplasts of leaf mesophyll cells and consists of two steps, a photochemical phase that converts light energy into chemical energy, and other biochemical phase, which uses the energy of the first step for fixing CO2. The study aimed to evaluate, in detached leaves of pea (Pisum sativum L.), the behavior of the electron transport chain in the presence of inhibitors of specific points. The plants were grown in a greenhouse. Two to four weeks after sowing, when the leaves had become fully expanded, they were detached and the petioles were immersed in solutions containing 0, 25, 50, 100, 250, and 500 μM of DCMU, atrazine, DBMIB and methyl viologen. To DCMU, atrazine and methyl viologen the leaves remained for 2 h in contact with the solutions, to DBMIB was 5h. Measurements of transient fluorescence of chlorophyll, delayed fluorescence and modulated reflection at 820nm were made using M-PEA fluorometer. The leaves were dark adapted for 30 minutes, before a saturating pulse emission, and the fluorescence intensities were measured for 60 seconds. Pea leaves treated with 500 μM concentration of DCMU and atrazine showed to be sensitive to this dose of inhibitors, in analyzing the results of transient fluorescence, delayed fluorescence and modulated reflection at 820 nm. The leaves treated with 500 μM of methyl viologen showed differences in parameters related to the mechanism of action of the inhibitor.The same concentration used to DBMIB, had no significant difference in many results compared to the control, only in those involved in the reduction of end acceptors of photosystem I. Therefore, a detailed analysis of the transient fluorescence, delayed fluorescence and modulated reflection at 820nm, allows us to collect and correlate a series of information about the whole electron transport chain. / A fotossíntese exerce um papel fundamental para os processos de crescimento e desenvolvimento das plantas. Ela ocorre nos cloroplastos das células do mesofilo foliar e consiste de duas etapas, uma fase fotoquímica, que converte energia luminosa em energia química e outra fase bioquímica, que utiliza a energia da primeira etapa pra a fixação do CO2. O trabalho teve como objetivo avaliar, em folhas destacadas de ervilha (Pisum sativum L.), o comportamento da cadeia de transporte de elétrons na presença de inibidores de pontos específicos. As plantas foram cultivadas em casa de vegetação. Duas a quatro semanas após semeadura, quando as folhas apresentavam-se completamente expandidas, elas foram destacadas e os pecíolos foram imersos em soluções contendo 0, 25, 50, 100, 250 e 500 μM de DCMU, atrazina, DBMIB e metil viologênio. Para DCMU, atrazina e metil viologênio as folhas permaneceram por 2h em contato com as soluções, para o DBMIB foi de 5h. As medidas da fluorescência transiente da clorofila, da decaída de fluorescência e da reflexão modulada à 820nm, foram feitas utilizando fluorômetro M-PEA. As folhas foram adaptadas ao escuro por 30 minutos, antes da emissão de um pulso saturante, e as intensidades de fluorescência foram medidas por 60 segundos. As folhas de ervilha tratadas com a concentração de 500 μM de DCMU e atrazina demonstraram ser sensíveis a essa dose dos inibidores, ao analisar os resultados da fluorescência transiente, decaída de fluorescência e da reflexão modulada a 820 nm. As folhas tratadas com 500 μM de metil viologênio apresentaram diferenças nos parâmetros relacionados com o mecanismo de ação do inibidor. A mesma concentração utilizada para DBMIB, não teve diferença em muitos resultados em relação ao controle, apenas naqueles envolvidos com a redução dos aceptores finais do fotossistema I. Dessa maneira, uma análise detalhada da fluorescência transiente, da decaída da fluorescência e da reflexão modulada a 820 nm, permite coletar e correlacionar uma série de informações sobre toda a cadeia de transporte de elétrons.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_cristina_moll_huther.pdf: 1943888 bytes, checksum: 19ce036e997295b4526288308a80fe3c (MD5) Previous issue date: 2011-08-10 / The abiotic stress often cause metabolic disorders which cause a decrease in plant growth. In response to stress, an increase in the synthesis of certain proteins called ―heat shock proteins‖ (HSPs), might occur. The tomato (Lycopersicon esculentum) cv. Micro-Tom is regarded as a model for experimental studies, and that is because it has features that make it appropriate, such as small size, short development time and easy modification. This study aimed to evaluate the stress effects by flooding and by high and low temperatures in both modified and not modified ‗Micro-Tom tomato plants which have different mitochondrial expressions (MT- sHSP22). The first experiment was conducted in growth chambers under controlled conditions. When the plants were 50 days, they were submitted to stress by flooding during 14 days, and after 7 days, half the plants were removed from the flooding. In the second trial, plants were grown as in the first experiment, and when they presented themselves in a complete vegetative stage, they were submitted to thermal stress for a period of 24 hours of 10 ºC or 37 °C, soon after that, the plants were transferred to the initial conditions for 24 hours. After this phase they were again subjected to a new cycle of stress and recovery. On both experiments were evaluated parameters of the kinetic emission of chlorophyll fluorescence and of gas exchange, taking into account that in the first was also evaluated the content of chlorophyll, and, at the end of the test, the leaf area and the dry mass of the upper area and root. The flooding interfered on the the chlorophyll content of all genotypes, and on the genotype with a high expression of MT-sHSP22, a decrease in the leaf area was not identified and neither was in the total dry mass. The kinetics analysis of the transient fluorescence of chlorophyll showed differential effects of stress by flooding in the different parts of the photosynthetic machinery, and showed different responses between genotypes. When plants were submitted to stress by low temperature, a reduction in the liquid CO2 rate was noticed immediately after the stress, but, after recovery, all genotypes returned close to the controls. For plants submitted to high temperatures of the wild genotype and with high expression of MT-sHSP22 increased the liquid assimilation rate in comparison to control. The chlorophyll fluorescence data indicated different effects on absorption and utilization of light energy between the two genotypes for two of the temperature stress. The interpretation of the JIP test parameters helped to identify that three genotypes exhibit different behavior, mainly on high-temperature stress, and the plants of high expression genotypes of HSP22 and not transformed showed an increase in the parameters related to the photosystem I activity. These results suggest that plants with high doses of mitochondrial sHSP22 may present mechanisms of tolerance against the applied stress. / Os estresses abióticos geralmente causam disfunções metabólicas que provocam diminuição no crescimento das plantas. Em respostas a estresses pode ocorrer o aumento na síntese de algumas proteínas chamadas proteínas de choque térmico (heat shock proteins, HSPs). O tomate (Lycopersicon esculentum), cv. Micro-Tom é considerado como um modelo para estudos experimentais, pois ele possui características que o tornam adequado, tais como o tamanho pequeno, tempo de geração curto, e facilidade de transformação. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos dos estresses por alagamento e por altas e baixas temperatura em plantas transformadas e não transformadas de tomate ‗Micro-Tom com diferentes expressões da sHSP22 mitocondrial (MT-sHSP22). O primeiro experimento foi conduzido em câmaras de crescimento, sob condições controladas. Quando as plantas apresentavam 50 dias foram submetidas a estresse por alagamento por um período de 14 dias, sendo que após 7 dias metade das plantas foram retiradas do alagamento. No segundo ensaio, as plantas foram cultivadas como no primeiro experimento, e quando se apresentavam em estádio vegetativo pleno foram submetidas a estresse térmico por período de 24h a 10ºC ou 37ºC, a seguir as plantas foram transferidas para as condições iniciais por 24h, após este período foram novamente submetidas a um novo ciclo de estresse e recuperação. Em ambos os experimentos foram avaliados os parâmetros da cinética de emissão da fluorescência da clorofila e trocas gasosas, sendo que no primeiro avaliou-se também o índice de clorofila, e ao final do ensaio a área foliar e massa seca da parte aérea e raiz. O alagamento interferiu nos teores de clorofila de todos os genótipos, sendo que no genótipo com elevada expressão da MT-sHSP22, não foi observada redução da área foliar e em relação a massa seca total. A análise da cinética da fluorescência transiente da clorofila a mostrou efeitos diferenciais do estresse por alagamento nos diferentes locais da maquinaria fotossintética, e apresentou variação de resposta entre os genótipos. Quando as plantas foram submetidas ao estresse por baixa temperatura, observou-se redução na taxa assimilatória liquida de CO2 imediatamente após o estresse, mas depois da recuperação todos os genótipos retornaram próximos aos controles. Para as plantas submetidas a altas temperaturas do genótipo selvagem e do com elevada expressão da MT-sHSP22 aumentaram a taxa assimilatória líquida em relação ao controle. Os dados de fluorescência das clorofilas indicaram efeitos diferentes na absorção e aproveitamento da energia luminosa entre os genótipos para os dois estresses de temperatura. A interpretação dos parâmetros do Teste JIP possibilitou identificar que os três genótipos apresentam comportamento distinto principalmente sobre estresse de alta temperatura, sendo que as plantas dos genótipos com alta expressão de sHSP22 e não transformado apresentaram elevação nos parâmetros relacionados a atividade do fotossistema I. Estes resultados sugerem que as plantas com elevada expressão das sHSP22 mitocondrial podem apresentar mecanismos de tolerância frente as estresses aplicados.