Orientador: Edvaldo Aparecido Amaral da Silva / Resumo: Os oligossacarídeos da família rafinose (OFR), presentes nas sementes/grãos de soja, são açúcares solúveis considerados fatores antinutricionais para humanos e animais monogástricos, e por isso, limitam o uso da cultura para estes. Entretanto, estes compostos aparentam exercer um papel fundamental na aquisição da qualidade fisiológica das sementes de soja. Diante disso, genótipos mutantes que expressam o fenótipo de baixo ou ultrabaixo teor de OFR têm sido estudados visando à eficiência da alimentação humana e animal. Portanto, é preciso elucidar as funções dos OFR sobre as propriedades da qualidade fisiológica de sementes, a fim de preconizar materiais genéticos de alta qualidade, com capacidade de armazenamento e propagação. Todavia, a qualidade fisiológica e os teores de açúcares solúveis podem ser alterados em função da genética do genótipo ou do ambiente. Por isso, genótipos mutantes em OFR podem apresentar a aquisição da qualidade fisiológica distinta quando produzidos em diferentes ambientes. Objetivou-se com este trabalho elucidar a contribuição dos OFR na aquisição da qualidade fisiológica de sementes de soja em genótipos que expressam teores contrastantes destes. Para tal, foram utilizadas sementes com fenótipos para baixo e ultrabaixo teor de OFR, mutantes nas enzimas rafinose sintase (rs) 2 e rs2 rs3, respectivamente, em comparação a genótipos com alelos funcionais para RS2 (teores normais de OFR), produzidos em três safras. As sementes foram colhidas em diferente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The raffinose family of oligosaccharides (OFR), present in soybean seeds/grains, are soluble sugars considered as antinutritional factors for humans and monogastric animals, and therefore, they limit the use of the crop. However, these compounds seem to play a fundamental role in the acquisition of physiological quality of soybean seeds. Thus, mutant genotypes expressing phenotype of low or ultralow content of OFR have been studied aiming at the efficiency of human and animal feeding. Therefore, it is necessary to elucidate the functions of OFR on the properties of physiological seed quality, in order to recommend materials of high-quality genetic material with storability and propagation capacity. The physiological quality and soluble sugar content may be altered in genetic or environmental function. Therefore, mutant OFR genotypes may acquire distinct physiological quality when grown in different environments. The aim of this research was to elucidate the contribution of OFR in the acquisition of the physiological quality of soybean seeds in genotypes that express contrasting contents for these in three experimental crops. For this, seeds with low and ultralow OFR phenotypes, mutants in raffinose synthase (rs) 2 and rs2 rs3, respectively, were used in comparison to genotypes with RS2 functional alleles (normal OFR levels). The seeds were harvested at different phenological stages during their maturation. Subsequently, it was evaluated for all genotypes studied in all harves... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by LEONEL GONÇALVES PEREIRA NETO null (leonel.neto@embrapa.br) on 2017-02-03T17:52:40Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL LEONEL NETO.pdf: 2494638 bytes, checksum: 43fa52f52edf7397fb036f40e16c379e (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-07T12:01:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pereiraneto_lg_dr_bot.pdf: 2494638 bytes, checksum: 43fa52f52edf7397fb036f40e16c379e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T12:01:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pereiraneto_lg_dr_bot.pdf: 2494638 bytes, checksum: 43fa52f52edf7397fb036f40e16c379e (MD5) Previous issue date: 2016-12-08 / Sementes de diferentes espécies, armazenadas na mesma condição em bancos de germoplasma, apresentam respostas distintas quanto à perda de sua viabilidade. Atualmente, somente o teste de germinação é usado para avaliar a qualidade fisiológica de sementes em bancos de germoplasma e outros métodos ainda são necessários para prever a longevidade de sementes. A espécie Astronium fraxinifolium Schott é uma árvore das regiões da Amazônia, Cerrado e Caatinga, ameaçada de extinção, que apresenta sementes não dormentes e que germinam rapidamente. O objetivo do presente trabalho foi estudar a longevidade de sementes de A. fraxinifolium, coletadas em diversos locais de duas regiões geográficas distintas e avaliar o transcriptoma. Sementes de dez acessos de A. fraxinifolium, sendo seis coletados no estado de Goiás (GO) e quatro em Minas Gerais (MG) foram avaliados. Foram realizados pré-testes para determinar a melhor temperatura para germinação e o tempo para iniciar a protrusão da radícula. Testes de envelhecimento, condutividade elétrica, teor de malonaldeído e análise do transcriptoma foram realizados. A temperatura ótima de germinação foi de 30° C e os primeiros eventos de protrusão radicular ocorreram após 20 horas de embebição. Sementes coletadas em Goiás apresentaram maior viabilidade e longevidade após os testes de envelhecimento para todas as condições testadas e os acessos GO 6 e MG 2 apresentaram, respectivamente, a maior e menor longevidade após o envelhecimento. O teste de condutividade elétrica não foi adequado para avaliar a longevidade dos acessos e a avaliação do teor de malonaldeído foi considerado um teste promissor para avaliar a longevidade de sementes de A. fraxinifolium. Foi realizada análise de RNASeq para avaliar os transcriptomas de eixos embrionários de sementes dos acessos GO 6 e MG 2, com sementes envelhecidas e não envelhecidas. Os genes expressos diferencialmente foram relacionados aos processos de transcrição de RNA, kinases, ubiquitinas, metabolismo de amido, microtúbulos, componentes de membrana, polimerase e transporte de carboidratos e zinco. / Seeds of different species stored under the same conditions differently lose their viability. Currently, the physiological quality of seeds stored in genebanks is evaluated only by the germination test and other methods are still needed to predict seed viability.The species Astronium fraxinifolium Schott is a tree in the Amazonian regions, Cerrado and Caatinga, which presents seeds that are non-dormant and which germinate rapidly. The goal of this work was to study the longevity of seeds A. fraxinifolium collected at several sites from two different geographic regions, and assess the transcriptome. For that, seeds from ten accessions of A. fraxinifolium were collected (six in the state of Goiás (GO) and four in Minas Gerais (MG) and evaluated. Pre-tests were performed to determine the optimal germination temperature and the onset of the radicle protrusion. Aging tests, electrical conductivity, malonaldehyde content and transcriptome analysis were performed. The optimal germination temperature was 30o C and the first radicle protrusion events occurred after 20 hours of imbibition. Seeds collected in Goiás displayed higher viability and longevity after aging in all tested conditions and seeds from accessions GO 6 and MG 2 showed, respectively, the highest and lowest longevity indexes after aging. The electrical conductivity test was not adequate to evaluate the longevity of the accessions and the assessment of the malonaldehyde content was considered a promising test to assess the longevity of A. fraxinifolium seeds. RNASeq analysis was performed to evaluate the transcripts of embryonic axes of seeds of the GO 6 and MG 2 accessions, with aged and unaged seeds. Differentially expressed genes were related to RNA transcription processes, kinases, ubiquitin, starch metabolism, microtubules, membrane components, polymerase, and transport of carbohydrates and zinc.

Submitted by TIAGO ALEXANDRE DA SILVA null (tiago.at.agro@hotmail.com) on 2017-08-02T18:23:01Z No. of bitstreams: 1 deleted_Tese definitiva Tiago Alexandre.pdf: 2103643 bytes, checksum: 1cbf3998c16028f6fd4d85e142cb8ef8 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-03T17:48:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ta_dr_bot.pdf: 2103643 bytes, checksum: 1cbf3998c16028f6fd4d85e142cb8ef8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-03T17:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_ta_dr_bot.pdf: 2103643 bytes, checksum: 1cbf3998c16028f6fd4d85e142cb8ef8 (MD5) Previous issue date: 2017-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A aquisição da qualidade fisiológica de sementes é influenciada por fatores como as condições ambientais e o nível de nutrição da planta mãe. Por exemplo, solos ácidos podem afetar a qualidade fisiológica das sementes produzidas, devido a menor disponibilidade de nutrientes para a planta. O uso de corretivos como a prática da calagem, se torna essencial para a resolução desse problema, onde o calcário, através da hidrólise, libera bases capazes de neutralizar a atividade dos íons acidificantes. No sistema de plantio direto, o calcário é aplicado de forma superficial, podendo ter seu efeito residual atuante por muitos anos, melhorando a estrutura e as propriedades químicas do solo e auxiliando na atividade microbiana. Portanto, o presente trabalho teve o objetivo de estudar a qualidade fisiológica e a expressão de genes associados a longevidade em sementes de trigo, produzidas em solos com diferentes doses de calcário. As sementes de trigo da cultivar CD116, foram produzidas na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP-Botucatu, na safra agrícola do ano de 2014. Os tratamentos consistiram em sementes produzidas sem calagem, dose recomendada de calcário (2000 kg.ha⁻¹) e o dobro da dose recomendada (4000 kg.ha⁻¹). Avaliou-se a porcentagem de germinação, o vigor (índice de velocidade de germinação e T50), longevidade de sementes e a estado nutricional das sementes. Para o estudo de genes relacionados a longevidade, foram selecionados dois tempos (0 e 60 dias) do teste de longevidade para averiguar o efeito das doses de calcário. A expressão gênica foi realizada usando a técnica de PCR em tempo real, onde o RNA total foi extraído e o cDNA foi utilizado para a quantificação dos genes relacionados a longevidade. A ausência da calcário não influenciou a germinação e o vigor das sementes de trigo, todavia a longevidade foi afetada. Os genes associados com a longevidade apresentaram expressão superior na presença residual de calcário. Este fato pode explicar a baixa longevidade de sementes de trigo procedentes de cultivo sem calagem. / Acquisition of the physiological quality of seeds is influenced by factors such as environmental conditions and the level of nutrition of the mother plant. For instance, acidic soils may affect the physiological quality of the seeds produced due to the lower availability of nutrients to the plant. The use of correctives, such as the practice of liming, becomes essential to solve this problem, where limestone, through hydrolysis, releases bases capable of neutralizing the activity of acidifying ions. In the no-tillage system, limestone is applied superficially and can have its residual effect acting for many years, improving the structure and chemical properties of the soil and assisting in microbial activity. Therefore, the present work had the objective of studying the physiological quality and expression of genes associated with longevity in wheat seeds, produced in soils with different limestone doses. The wheat seeds from the cultivar CD116 were produced at the Experimental Farm Lageado, belonging to the Faculty of Agronomic Sciences – UNESP-Botucatu, in the crop season of the year 2014. Treatments consisted of seed produced without liming, recommended limestone dose (2000 kg.ha⁻¹) and twice the recommended dose (4000 kg.ha⁻¹). Germination percentage, vigor (germination speed index and T50), seed longevity and nutritional status were evaluated. For the study of genes related to longevity, two times (0 and 60 days) of the longevity test were selected to investigate the effect of limestone doses on gene expression. Gene expression was performed using the real-time PCR technique, where total RNA was extracted and cDNA was used for the quantification of genes related to longevity. The absence of limestone did not influence germination and vigor of wheat seeds, however, longevity was affected. Genes associated with longevity showed superior expression in the residual presence of limestone. This fact may explain the poor longevity of wheat seeds produced in soil lacking liming.

A introdução de espécies exóticas, resultando em processos de invasão biológica em ambientes naturais, é um dos efeitos humanos indiretos que atualmente mais ameaçam a biodiversidade global. Apesar das invasões biológicas causarem muitos impactos negativos, elas ainda são pouco estudadas nos ambientes tropicais megadiversos. A palmeira australiana Archontophoenix cunninghamiana, inicialmente introduzida para fins ornamentais, tornou-se invasora de fragmentos remanescentes de Mata Atlântica no estado de São Paulo. Foi sugerida como ação de manejo a substituição da A. cunninghamiana pela palmeira nativa Euterpe edulis. Assim, o objetivo geral deste estudo foi comparar os estágios demográficos inicias dessas duas espécies de palmeiras, visando subsidiar a substituição de A. cunninghamiana em fragmentos florestais invadidos. Realizamos experimentos no interior de um fragmento florestal urbano (Reserva Florestal do Instituto de Biociências, São Paulo/SP) impactado pela espécie invasora. No interior do fragmento, analisamos a chuva de sementes local (por meio de coletores distribuídos acima do solo), a longevidade das sementes (realizando um experimento de soterramento) e o estabelecimento de plântulas resultantes de semeadura direta de ambas as espécies. Em laboratório, testamos os efeitos diretos e indiretos da espécie invasora sobre a germinação de E. edulis, respectivamente por meio de experimentos de germinação conjunta e por meio da liberação de substâncias alelopáticas em soluções de lixiviados das folhas e frutos de A. cunninghamiana. A palmeira invasora não apresentou nenhum efeito sobre a germinação e formação de plântulas da E. edulis. Mesmo assim, a palmeira nativa apresentou desempenho inferior nesses estágios, devido às suas baixas taxas de germinação e de viabilidade resultando em poucas plântulas formadas, o que evidenciou um gargalo demográfico próprio da espécie. A composição da chuva de sementes indicou uma elevada pressão de propágulos da palmeira invasora sobre a comunidade nativa, já que mais de 30% das sementes zoocóricas encontradas pertenciam a A. cunninghamiana. O experimento de longevidade indicou que ambas as espécies apresentaram bancos de sementes transientes, o que é vantajoso no controle da espécie exótica, mas desvantajoso quando se deseja reintroduzir a palmeira nativa por meio de semeadura. No experimento de semeadura direta, a sobrevivência das plântulas de ambas as espécies também apontou um desempenho melhor de A.cunninghamiana. Portanto, nossos resultados demonstraram vantagens da palmeira invasora nos estágios demográficos inicias quando em o-ocorrência com a E. edulis, em condições florestais naturais. Por isso, recomendamos ações de manejo direcionadas majoritariamente aos indivíduos reprodutivos da A. cunninghamiana, já que eles produzem elevadas quantidades de sementes, que se estabelecem rapidamente. / The introduction of alien species in natural habitats resulting in processes of biological invasions is one of the indirect human actions which nowadays threaten global biodiversity. Although bioinvasions usually cause huge negative impacts in the native biota, they are still little studied in the megadiverse tropical environments. The Australian palm tree Archontophoenix cunninghamiana, initially introduced for ornamental purposes, became an invader in remnant patches of the Atlantic forest, in São Paulo state. The substitution of A. cunninghamiana by the native palm Euterpe edulis has been proposed as a management action. The main objective of this study was to compare the first demographic stages of these two palm species, aiming at subsidizing the substitution of A. cunninghamiana in invaded forest patches. We performed experiments inside an urban Atlantic forest patch (Reserva Florestal do Instituto de Biociências, São Paulo/SP) impacted by the invasive species. Inside the fragment we assessed local seed rain (through seed traps distributed above soil level), seed longevity (performing a burying experiment) and seedling establishment (resulting from direct seed sowing) of both species. At laboratory, we tested both direct and indirect effects of the invasive species over E. edulis germination through combined experiments - species were put to germinate together - and by testing for the release of allelopathic substances from A. cunninghamiana leaves and fruits on leachate solutions. The invasive palm did not show any effect on E. edulis germination and seedling formation. Even so, the native palm showed lower performance at these stages, due to low germination and viability rates, and consequently little seedling formation, evidencing a demographic bottleneck. The seed rain composition indicated high propagule pressure of the invasive palm over the forest community, since more than 30% of the zoochorous seeds belonged to A. cunninghamiana. The longevity experiment showed transient seed banks for both species, what is advantageous for controlling the alien species but not for reintroducing the native palm through seed sowing. In the seed sowing experiment, seedling survival of both species together pointed to a much better performance of A. cunninghamiana. In conclusion, our results showed advantages of the invasive palm in the initial phases when co-occuring with E. edulis in the forest conditions. We then recommend management actions directed primarily to A. cunninghamiana reproductive individuals, as they provide high amounts of seeds that quickly establish.

A introdução de espécies exóticas, resultando em processos de invasão biológica em ambientes naturais, é um dos efeitos humanos indiretos que atualmente mais ameaçam a biodiversidade global. Apesar das invasões biológicas causarem muitos impactos negativos, elas ainda são pouco estudadas nos ambientes tropicais megadiversos. A palmeira australiana Archontophoenix cunninghamiana, inicialmente introduzida para fins ornamentais, tornou-se invasora de fragmentos remanescentes de Mata Atlântica no estado de São Paulo. Foi sugerida como ação de manejo a substituição da A. cunninghamiana pela palmeira nativa Euterpe edulis. Assim, o objetivo geral deste estudo foi comparar os estágios demográficos inicias dessas duas espécies de palmeiras, visando subsidiar a substituição de A. cunninghamiana em fragmentos florestais invadidos. Realizamos experimentos no interior de um fragmento florestal urbano (Reserva Florestal do Instituto de Biociências, São Paulo/SP) impactado pela espécie invasora. No interior do fragmento, analisamos a chuva de sementes local (por meio de coletores distribuídos acima do solo), a longevidade das sementes (realizando um experimento de soterramento) e o estabelecimento de plântulas resultantes de semeadura direta de ambas as espécies. Em laboratório, testamos os efeitos diretos e indiretos da espécie invasora sobre a germinação de E. edulis, respectivamente por meio de experimentos de germinação conjunta e por meio da liberação de substâncias alelopáticas em soluções de lixiviados das folhas e frutos de A. cunninghamiana. A palmeira invasora não apresentou nenhum efeito sobre a germinação e formação de plântulas da E. edulis. Mesmo assim, a palmeira nativa apresentou desempenho inferior nesses estágios, devido às suas baixas taxas de germinação e de viabilidade resultando em poucas plântulas formadas, o que evidenciou um gargalo demográfico próprio da espécie. A composição da chuva de sementes indicou uma elevada pressão de propágulos da palmeira invasora sobre a comunidade nativa, já que mais de 30% das sementes zoocóricas encontradas pertenciam a A. cunninghamiana. O experimento de longevidade indicou que ambas as espécies apresentaram bancos de sementes transientes, o que é vantajoso no controle da espécie exótica, mas desvantajoso quando se deseja reintroduzir a palmeira nativa por meio de semeadura. No experimento de semeadura direta, a sobrevivência das plântulas de ambas as espécies também apontou um desempenho melhor de A.cunninghamiana. Portanto, nossos resultados demonstraram vantagens da palmeira invasora nos estágios demográficos inicias quando em o-ocorrência com a E. edulis, em condições florestais naturais. Por isso, recomendamos ações de manejo direcionadas majoritariamente aos indivíduos reprodutivos da A. cunninghamiana, já que eles produzem elevadas quantidades de sementes, que se estabelecem rapidamente. / The introduction of alien species in natural habitats resulting in processes of biological invasions is one of the indirect human actions which nowadays threaten global biodiversity. Although bioinvasions usually cause huge negative impacts in the native biota, they are still little studied in the megadiverse tropical environments. The Australian palm tree Archontophoenix cunninghamiana, initially introduced for ornamental purposes, became an invader in remnant patches of the Atlantic forest, in São Paulo state. The substitution of A. cunninghamiana by the native palm Euterpe edulis has been proposed as a management action. The main objective of this study was to compare the first demographic stages of these two palm species, aiming at subsidizing the substitution of A. cunninghamiana in invaded forest patches. We performed experiments inside an urban Atlantic forest patch (Reserva Florestal do Instituto de Biociências, São Paulo/SP) impacted by the invasive species. Inside the fragment we assessed local seed rain (through seed traps distributed above soil level), seed longevity (performing a burying experiment) and seedling establishment (resulting from direct seed sowing) of both species. At laboratory, we tested both direct and indirect effects of the invasive species over E. edulis germination through combined experiments - species were put to germinate together - and by testing for the release of allelopathic substances from A. cunninghamiana leaves and fruits on leachate solutions. The invasive palm did not show any effect on E. edulis germination and seedling formation. Even so, the native palm showed lower performance at these stages, due to low germination and viability rates, and consequently little seedling formation, evidencing a demographic bottleneck. The seed rain composition indicated high propagule pressure of the invasive palm over the forest community, since more than 30% of the zoochorous seeds belonged to A. cunninghamiana. The longevity experiment showed transient seed banks for both species, what is advantageous for controlling the alien species but not for reintroducing the native palm through seed sowing. In the seed sowing experiment, seedling survival of both species together pointed to a much better performance of A. cunninghamiana. In conclusion, our results showed advantages of the invasive palm in the initial phases when co-occuring with E. edulis in the forest conditions. We then recommend management actions directed primarily to A. cunninghamiana reproductive individuals, as they provide high amounts of seeds that quickly establish.