Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-12-01T07:57:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 996741 bytes, checksum: 144a3282c6945f53f372a3e4ab384807 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-01T07:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 996741 bytes, checksum: 144a3282c6945f53f372a3e4ab384807 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A maioria dos estudos envolvendo variações diurnas do metabolismo vegetal tem-se concentrado em espécies herbáceas em condições controladas. Tem-se questionado a validade de extrapolação de modelos de alocação de carbono em plantas herbáceas para espécies lenhosas/perenes. Neste estudo, procurou-se explorar o curso diário de carboidratos e de outros metabólitos importantes quanto ao balanço energético em espécies lenhosas tropicais com taxas de crescimento (e origem evolutiva quanto à disponibilidade de irradiância) e capacidades fotossintéticas contrastantes, em condições de campo, na estação de crescimento ativo. Para tanto, utilizaram-se três espécies lenhosas, sendo duas evoluídas em ambientes de sombra e com baixa taxa de crescimento: café (Coffea arabica Citrus sinensis espécie evoluída em ambiente a pleno sol e com elevada taxa de crescimento, eucalipto (Eucalyptus grandis x urophylla Clone 3336). As plantas foram cultivadas em Viçosa, sudeste do Brasil, a pleno sol, sob práticas agronômicas usuais. Foram realizadas avaliações diárias de trocas gasosas, fluorescência da clorofila a, teores de metabólitos e atividades enzimáticas. Observaram-se decréscimos consistentes, ao longo do dia, nos valores de vários parâmetros fotossintéticos (e.g., condutância estomática, taxa de assimilação líquida de CO2, taxa de transporte de elétrons e coeficiente de dissipação fotoquímico), particularmente em citrus e café, cujas taxas fotossintéticas foram grandemente limitadas por fatores difusionais. Essas espécies também exibiram os maiores incrementos diurnos nos parâmetros relacionados aos processos não assimilativos de CO2 (e.g., fotorrespiração e coeficiente de dissipação não fotoquímico) e as menores taxas de respiração noturna. Em eucalipto, foi observado um padrão típico de turnover de carboidratos, isto é, acúmulo de amido (e outros carboidratos como sacarose) ao longo do dia, seguido de degradação noturna, mas este padrão não foi observado em café. Citrus, aparentemente, apresentou um padrão intermediário de turnover de carboidratos, caracterizado por um giro de sacarose e polióis, mas não de amido. Ao longo do dia, não se verificou alteração nas concentrações de glicose-6- fosfato, glicose-1-fosfato, frutose-6-fosfato, proteínas e aminoácidos. Em café, houve aumento significativo nas concentrações diurnas de fenóis solúveis totais, seguido por um decréscimo ao longo da noite. Nas três espécies, foram observados acréscimos na concentração de isocitrato e, em eucalitpto, observou-se acúmulo de succinato e níveis não detectáveis de malato. Esse ácido orgânico não variou ao longo do dia em café e citrus, entretanto, nessas espécies, houve acúmulo de piruvato e de glicina. A atividade catalítica das enzimas envolvidas no ciclo de Calvin não variou ao longo do dia em todas as espécies. Comparada a café ou citrus, em eucalipto, observou-se maior conteúdo relativo e também maior atividade total da rubisco; em adição, constatou-se a maior atividade catalítica da pirofosforilase da ADP-glicose, -amilase e fosforilase do amido. Em eucalipto, também se observou maior atividade das invertases, e semelhantemente a citrus, observou-se acréscimo diurno na atividade da sintase da sacarose-fosfato. Em suma, as espécies aqui estudadas apresentaram divergências nos mecanismos associados à capacidade de manter o equilíbrio entre os processos fotoquímicos/bioquímicos acoplados com a variação diária das condições ambientais. Discutem-se essas divergências num contexto de fornecimento de carbono e energia para a otimização do ganho de carbono e do acúmulo de biomassa. / Most studies dealing with diurnal variations in plant metabolism have focused on herbaceous species under controlled conditions. It has been invoked to what extent extrapolations from carbon allocation models based on herbaceous species can be valid for evergreen/woody species. In this study, I aimed to investigate the diurnal course of carbohydrates and other important metabolites in relation to the energetic balance in tropical woody species with contrasting growth rates (and evolutionary origin regarding irradiance availability) and photosynthetic capacities, under field conditions and during the active growth season. For these purposes, three woody species were examined: two that evolved under shade environments and display slow growth rates, coffee (Coffea arabica Citrus sinensis under full sun conditions presenting a fast growth rate, eucalypt (Eucalyptus grandis x urophylla Clone 3336). The plants were grown in Viçosa, southeastern Brazil, under open field conditions and standard agronomic practices. Diurnal measurements of gas exchanges, chlorophyll a fluorescence, metabolite contents and enzymatic activities were performed. Over the course of the day, consistent decreases in the values of several photosynthetic parameters (e.g., stomatal conductance, CO2 net assimilation rate, electron transport rate and photochemical quenching) were observed, particularly in citrus and coffee, in which photosynthetic rates were largely limited by diffusive constraints. These species also displayed the highest diurnal increments in the parameters not related to carbon gain (e.g., photorespiration and non-photochemical quenching) and the lowest dark respiration rates. In eucalypt, it was observed a unique pattern of carbohydrate turnover, i.e., starch accumulation (and other carbohydrates such as sucrose) along the day, followed by nocturnal degradation, which did not happen in coffee. Citrus, apparently, presented an intermediate pattern of carbohydrate turnover, as evidenced by the cycling of sucrose and polyols, but not starch. Changes in the concentrations of glucose-6-phosphate, glucose-1-phosphate, fructose-6-phosphate, proteins and amino acids were not detected over the course of the day. In coffee, total soluble phenolic pools increased significantly along the diurnal period, followed by decreases in phenolic pools during the night. In the three species, increases in isocitrate concentration (and, in eucalypt, succinate accumulation) paralleled to undetectable malate levels were observed. Malate levels did not change along the day in coffee and citrus, however these species exhibited pyruvate and glycine accumulation. The enzymatic activities associated with the Calvin cycle did not change along the day in all species studied. In comparison with coffee or citrus, eucalypt showed the highest Rubisco relative content and total Rubisco activity; additionally, ADP-glucose pyrophosphorylase, -amylase and starch phosphorylase enzymatic activities were also higher in eucalypt. This species also displayed a higher invertase activity, and, similar to citrus, showed diurnal increases in the sucrose-phosphate synthase activity. In summary, the species herein studied demonstrably showed divergent mechanisms associated with their capacities for keeping a balance between photochemical/biochemical processes coupled with diurnal variations in environmental conditions. Such divergences are discussed in the context of carbon and energy supply for the optimization of carbon gain and biomass accumulation.

O uso da metabolômica ambiental tem sido usada para avaliar a interação dos organismos com o ambiente. Apesar do alto impacto que os metais têm no ambiente, essa abordagem analítica ainda está em seu início, em especial para as macroalgas. Como membro do primeiro nível trófico da cadeia alimentar marinha, fornecendo nutrientes e microelementos para os níveis superiores, as macroalgas são um alvo apropriado tanto para o desenvolvimento de ensaios toxicológicos quanto como bioindicador de degradação do ambiente marinho. Também por causa da sua posição na cadeia alimentar, essas macrófitas são consideradas o principal vetor para a magnificação desses elementos tóxicos. Os efeitos tóxicos dos metais sobre o ambiente aquático são documentados e bem conhecidos, mas relacionam principalmente ao desbalanço do potencial redox intracelular e, assim, o estresse oxidativo em organismos vivos. Com o objetivo de compreender a relação das macroalgas com o metal essencial Cu2+ e o metal não essencial Cd2+, a macroalga vermelha Gracilaria domingensis foi selecionada. Após 48h de exposição aos metais em águas do mar sintética e natural, as amostras foram extraídas e analisadas em cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Em seguida, os dados foram pré-processados e pré-tratados para serem utilizados nas análises estatísticas multivariadas (AEM) de PCA e OPLS-DA. A G. domingensis exposta aos metais em água do mar sintética não foram significativamente influenciadas, como indicado pela MVA e pela análise de vias. Apesar disso, alterações significativas foram observadas na exposição aos metais em água do mar natural. Os principais resultados para o Cu2+ foram a interação do metabolismo de glicina, serina e treonina com o metabolismo de glioxilato e dicarboxilato. Foi sugerido que a macroalga poderia estar alterando o modo de adquirir carbono para uma via não fotossintetizante, uma vez que essa via está prejudicada na exposição ao metal. Também, o metabolismo de fenilalanina foi impactado por essa exposição, uma vez que é uma via fundamental para sintetizar compostos fenólicos antioxidantes. Por outro lado, apesar de oito vias terem sido identificadas como significativamente alteradas na exposição ao Cd2+, somente o metabolismo de arginina e prolina parece ter sido significativamente influenciado com o objetivo de produzir prolina, um aminoácido reconhecido por suas propriedades antioxidantes e protetoras em organismos estressados por metais. Em conclusão, os metais essenciais e não essenciais parecem ter mecanismos diferentes na tentativa de promover o combate aos danos gerados pela exposição aos metais. / The environmental metabolomics approach has been used to evaluate the interaction of organisms with their environment. Besides the high impact metals have on the environment, this method of analysis is still in its infancy, in special for macroalgae. As members of the first trophic level in the marine food chain, providing nutrients and microelements to upper levels, macroalgae are appropriate target organisms both for the development of toxicological assays and as a bioindicator of marine degradation. Also, because of their marine food chain position, these macrophytes are considered the main vectors to magnify these toxic elements. The toxic effects of metals on the aquatic environment are documented and well known, but regards mainly to the unbalance of intracellular redox potential and, therefore, oxidative stress in living organisms. In order to understand the relationship of macroalgae with the essential metal Cu2+ and the non-essential metal Cd2+, the red macroalga Gracilaria domingensis was chosen. After 48h of metal exposure in synthetic and natural seawater, the samples were extracted and analysed in gas chromatograph coupled to mass spectrometry. Afterward, the data were preprocessed and pretreated for the multivariative analysis (MVA) with PCA and OPLS-DA statistics. G. domingensis exposed to metals in synthetic seawater were not significantly affected, as indicated by MVA and pathway analysis. Though, significant changes were observed on exposure to metals in natural seawater. The main results for Cu2+ were the interlay of glycine, serine and threonine metabolism with glyoxylate and dicarboxylate metabolism. It was suggested that the macroalga could be shifting the metabolism to acquire carbon from a non-photosynthetic pathway, since it is injured on metal exposure. Also, phenylalanine metabolism was impacted by this metal exposure, since it is a pivotal source of phenolic antioxidant compounds. On the other hand, besides eigth pathways were identified as significantly changed on Cd2+ exposure, only arginine and proline metabolism seemed to be significantly affected, in order to produce proline, known for its antioxidative and protective properties in metal stressed organims. In conclusion, essential and non essential metals seem to have distinct mechanism to mitigate the damaged caused by metal exposure.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-08-24T12:59:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3178737 bytes, checksum: 5041c62a2f0856a630f7f0f0865ee43b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-24T12:59:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3178737 bytes, checksum: 5041c62a2f0856a630f7f0f0865ee43b (MD5) Previous issue date: 2016-08-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de MInas Gerais / Para identificar regiões genômicas envolvidas na regulação de processos fisiológicos fundamentais, como fotossíntese, respiração e aqueles relacionados, uma população de ILs de Solanum pennellii em fundo genético de S. lycopersicum (M82) foi analisada. Foram estudados parâmetros fisiológicos, metabólicos e de crescimento, que vão desde troca gasosa (por exemplo, taxa de assimilação de CO 2 e condutância estomática), fluorescência da clorofila (por exemplo, taxa de transporte de elétrons e de extinção fotoquímica), bem como parâmetros de crescimento (por exemplo, taxa de crescimento relativo, matéria seca da raiz e parte aérea). Em paralelo, nós também analisamos, por meio de uma plataforma robotizada, os principais intermediários metabólicos (por exemplo, açúcares, amido, nitrato, aminoácidos e proteínas), e a atividade de nove enzimas representativas do metabolismo central do C e N. O objetivo do estudo foi: (1) combinar informações sobre as atividades enzimáticas e os níveis de metabólitos de caule, pecíolo e folha com a biomassa e rendimento de frutos; (2) através do estudo desses três órgãos interligados, examinar o quanto há de conectividade entre a atividade das enzimas e os níveis de metabólitos; (3) fornecer informações preditivas sobre as diferenças de particionamento do C e assimilação N inorgânico; (4) investigar a diversidade genética natural e identificar QTLs relacionados ao metabolimo central e a atividade enzimática no caule, pecíolo e folha. As análises dos dados permitiram a identificação de 67 QTL relacionados à parametros fisiológicos e metabólicos. Além disso, uma anotação abrangente e detalhada destas regiões permitiu apontar um total de 87 genes candidatos que possam controlar as características investigadas. Desses, 70 genes apresentou variantes alélicas relacionadas inserções de elementos transponíveis entre os dois genótipos parentais. As análises metabólicas e enzimática revelaram alta frequência de correlações positivas entre as enzymas, frequência moderada de correlações entre metabólitos relacionados, e baixa correlações entre a atividade das enzimas e os níveis de metabólitos. Tomados em conjunto, vapresentamos o maior estudo de parâmetros de fotossíntese e crescimento em plantas de tomate até à data. Os resultados permitiram a identificação de genes candidatos que podem estar envolvidos na regulação da fotossíntese, metabolismo primário e crescimento da planta, e fornece um recurso genético valioso para a compreensão dos mecanismos bioquímicos envolvidos na regulação do metabolismo primário em tomateiro. / To identify genomic regions involved in the regulation of fundamental physiological processes such as photosynthesis, respiration and underlying traits, a population of 71 Solanum pennellii introgression lines (ILs) in the genetic background of S. lycopersicum (M82) was analyzed. We determined IL phenotypes physiological, metabolic and growth related traits, ranging from gas- exchange parameters (e.g. CO 2 assimilation rates and stomatal conductance), chlorophyll fluorescence parameters (e.g. electron transport rate and photochemical quenching) as well as growth related traits (e.g. relative growth rate, shoot and root dry matter accumulation). In parallel, we also analyzed by robotized platform the major metabolic intermediates (e.g. sugars and starch), and the activities of nine representative enzymes from central C and N metabolism. We aimed: (1) combine information about enzyme activities and metabolite levels from stem, petiole and leaf with biomass and fruit yield; (2) by studying these three interconnected organs, examine how much connectivity exists between enzyme activities and metabolite levels; (3) provide predictive information about differences in C partitioning and inorganic N assimilation; (4) investigate the natural genetic diversity and identify QTL controlling variation of enzyme activities and metabolite levels in stem, petiole and leaf. Data analyses allowed identification of 67 physiological and metabolic QTL. Additionally, a comprehensive and detailed annotation of these regions allowed to point out a total of 87 candidate genes that might control the investigated traits. Out of those, 70 genes showed allelic variants related to differentially transposable element insertions pattern between both parental genotypes. Furthermore, the results revealed high frequency of positive correlations between enzyme activities, moderate frequency of correlations between related metabolites, and few correlations between enzyme activities and metabolite levels. Taken together, we present the largest study of photosynthetic and growth parameters in tomato plants to date. Our results allowed the identification of candidate genes that might be involved in the regulation of photosynthesis, primary metabolismo and plant growth, and provide an valuable genetic resource to understanding of the biochemical mechanisms involved in the regulation of primary metabolism in tomato plants.

O uso da metabolômica ambiental tem sido usada para avaliar a interação dos organismos com o ambiente. Apesar do alto impacto que os metais têm no ambiente, essa abordagem analítica ainda está em seu início, em especial para as macroalgas. Como membro do primeiro nível trófico da cadeia alimentar marinha, fornecendo nutrientes e microelementos para os níveis superiores, as macroalgas são um alvo apropriado tanto para o desenvolvimento de ensaios toxicológicos quanto como bioindicador de degradação do ambiente marinho. Também por causa da sua posição na cadeia alimentar, essas macrófitas são consideradas o principal vetor para a magnificação desses elementos tóxicos. Os efeitos tóxicos dos metais sobre o ambiente aquático são documentados e bem conhecidos, mas relacionam principalmente ao desbalanço do potencial redox intracelular e, assim, o estresse oxidativo em organismos vivos. Com o objetivo de compreender a relação das macroalgas com o metal essencial Cu2+ e o metal não essencial Cd2+, a macroalga vermelha Gracilaria domingensis foi selecionada. Após 48h de exposição aos metais em águas do mar sintética e natural, as amostras foram extraídas e analisadas em cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Em seguida, os dados foram pré-processados e pré-tratados para serem utilizados nas análises estatísticas multivariadas (AEM) de PCA e OPLS-DA. A G. domingensis exposta aos metais em água do mar sintética não foram significativamente influenciadas, como indicado pela MVA e pela análise de vias. Apesar disso, alterações significativas foram observadas na exposição aos metais em água do mar natural. Os principais resultados para o Cu2+ foram a interação do metabolismo de glicina, serina e treonina com o metabolismo de glioxilato e dicarboxilato. Foi sugerido que a macroalga poderia estar alterando o modo de adquirir carbono para uma via não fotossintetizante, uma vez que essa via está prejudicada na exposição ao metal. Também, o metabolismo de fenilalanina foi impactado por essa exposição, uma vez que é uma via fundamental para sintetizar compostos fenólicos antioxidantes. Por outro lado, apesar de oito vias terem sido identificadas como significativamente alteradas na exposição ao Cd2+, somente o metabolismo de arginina e prolina parece ter sido significativamente influenciado com o objetivo de produzir prolina, um aminoácido reconhecido por suas propriedades antioxidantes e protetoras em organismos estressados por metais. Em conclusão, os metais essenciais e não essenciais parecem ter mecanismos diferentes na tentativa de promover o combate aos danos gerados pela exposição aos metais. / The environmental metabolomics approach has been used to evaluate the interaction of organisms with their environment. Besides the high impact metals have on the environment, this method of analysis is still in its infancy, in special for macroalgae. As members of the first trophic level in the marine food chain, providing nutrients and microelements to upper levels, macroalgae are appropriate target organisms both for the development of toxicological assays and as a bioindicator of marine degradation. Also, because of their marine food chain position, these macrophytes are considered the main vectors to magnify these toxic elements. The toxic effects of metals on the aquatic environment are documented and well known, but regards mainly to the unbalance of intracellular redox potential and, therefore, oxidative stress in living organisms. In order to understand the relationship of macroalgae with the essential metal Cu2+ and the non-essential metal Cd2+, the red macroalga Gracilaria domingensis was chosen. After 48h of metal exposure in synthetic and natural seawater, the samples were extracted and analysed in gas chromatograph coupled to mass spectrometry. Afterward, the data were preprocessed and pretreated for the multivariative analysis (MVA) with PCA and OPLS-DA statistics. G. domingensis exposed to metals in synthetic seawater were not significantly affected, as indicated by MVA and pathway analysis. Though, significant changes were observed on exposure to metals in natural seawater. The main results for Cu2+ were the interlay of glycine, serine and threonine metabolism with glyoxylate and dicarboxylate metabolism. It was suggested that the macroalga could be shifting the metabolism to acquire carbon from a non-photosynthetic pathway, since it is injured on metal exposure. Also, phenylalanine metabolism was impacted by this metal exposure, since it is a pivotal source of phenolic antioxidant compounds. On the other hand, besides eigth pathways were identified as significantly changed on Cd2+ exposure, only arginine and proline metabolism seemed to be significantly affected, in order to produce proline, known for its antioxidative and protective properties in metal stressed organims. In conclusion, essential and non essential metals seem to have distinct mechanism to mitigate the damaged caused by metal exposure.

Orientador: Carmen Silvia Fernandes Boaro / Resumo: Espécies vegetais são capazes de produzir diversidade de substâncias, que desempenham funções importantes para sua sobrevivência e adaptação ao ecossistema. O metabolismo primário, é essencial para o crescimento, desenvolvimento, maturação e reprodução de qualquer espécie. O metabolismo especializado, dependente do primário, é responsável por originar o óleo essencial, que são misturas de metabólitos especializados voláteis, representados principalmente por monoterpenos e sesquiterpenos. Cada espécie vegetal produz um óleo essencial de composição característica específica, podendo ser influenciado por fatores bióticos e abióticos. A fenologia pode influenciar processos bioquímicos e rotas metabólicas capazes de modificar a formação de substâncias biologicamente ativas, alterando diretamente o conteúdo e a qualidade dos óleos essenciais. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar se as fases fenológicas, vegetativa e reprodutiva modificam o desempenho fotossintético e o perfil do óleo essencial de Xylopia aromatica (Lam.) Mart., influenciando sua atividade biológica na defesa antioxidante e ação antifúngica. As variáveis, fluorescência da clorofila a, trocas gasosas, carboidratos, atividade enzimática e peroxidação lipídica, potencial água, conteúdo relativo de água das folhas, extração, rendimento, caracterização química e atividade antifúngica do óleo essencial de Xylopia aromatica foram avaliadas em 24 plantas, 12 no estádio vegetativo e 12 no reprodutivo, coletadas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Research aimed at the knowledge of plant species allows the elaboration of projects that aim at the understanding of development, conservation of biodiversity and sustainable exploitation of natural resources. The primary metabolism, represented by photosynthesis and the specialized one, that synthesizes the essential oil, can be influenced by the environmental and phenological conditions, which can influence the chemical profile of the essential oil and the biological activity in the vegetal defense, including against fungi, bacteria and virus. Compounds from the specialized metabolism present biological activity and potential for the production of bactericides and fungicides. Therefore, it is necessary to know the stage of development of plant species in which the substances of interest, with economic potential, are more concentrated, thus orienting, if appropriate, the collection period, aiming at the conservation and sustainable use. There are scientific studies that reveal biological activity of essential oils, as observed for the genus Xylopia, but none of them relates the primary and specialized metabolism to the stage of development in which the species is found. In this way, the objective of this research was to evaluate if the phenological, vegetative and reproductive phases of Xylopia aromatica (Lam.) Mart. modify the photosynthetic performance and the profile of the essential oil, which may influence its biological activity in the antioxidant defense and antifunga... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-17T18:27:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 887174 bytes, checksum: d5f704cd7a623e2a5b6b868f3946214a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T18:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 887174 bytes, checksum: d5f704cd7a623e2a5b6b868f3946214a (MD5) Previous issue date: 2016-06-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas da indução do sistema de defesa de plantas de arroz, milho e cana-de-açúcar, através da aplicação de ácido salicílico (AS) nas folhas. Plantas de arroz e milho, com 30 dias de crescimento em solução hidropônica, e plantas de cana-de-açúcar, com 2 meses de crescimento em substrato comercial, recebe- ram 5 aplicações de solução 100 μM AS + 0,15% Tween 20, ou apenas 0,15% Tween 20 (controle). Após duas semanas de tratamento, foram avaliados parâmetros de trocas ga- sosas e fluorescência da clorofila a nas folhas +3, que também foram coletadas para a quantificação de compostos do metabolismo primário, secundário e antioxidante, além dos componentes químicos da parede celular e da eficiência de sacarificação da parede. Nas três espécies, o AS promoveu aumento significativo na taxa fotossintética líquida e na condutância estomática, mas que não refletiram em acúmulo de compostos de reserva, pelo contrário, em cana-de-açúcar houve redução significativa dos níveis de glicose, sa- carose e aminoácidos. O AS não alterou o teor de malonaldeído em nenhuma das espécies. Em arroz e milho, os níveis de ânions superóxido e peróxido de hidrogênio já estavam em homeostase no momento da coleta. Em cana, o aumento significativo no teor de ânions superóxido foi neutralizado pela atividade basal da dismutase do superóxido. O teor de fenólicos não alterou após a aplicação de AS, e as atividades da fenilalanina amônia-liase e tirosina amônia-liase reduziram significativamente em milho e cana. Não houve altera- ções nos teores de lignina e celulose em nenhuma das espécies. Em cana, houve aumento no teor de glicose da fração hemicelulósica. O AS não alterou a eficiência de sacarificação da parede das folhas avaliadas. Os resultados sugerem que o AS induziu o metabolismo primário das folhas +3 de arroz, milho e cana-de-açúcar, mas não houve investimento de carbono no metabolismo secundário. / This study aimed to investigate the responses of plant defense system in rice, maize and sugarcane, after foliar application of salicylic acid (SA). Plants of rice and maize, grown for 30 days in hydroponic system, and plants of sugarcane, grown for 2 months under greenhouse conditions, were sprayed 5 times with 100 μM SA + 0,15% Tween 20, or only 0,15% Tween 20 (control). After two weeks of treatment, gas exchange and chloro- phyll a parameters were evaluated in leaf +3, from which samples were collected to de- termine compounds from primary, secondary and antioxidant metabolisms, and also cell wall components and saccharification efficiency. In the three species, SA significantly increased net CO2 and stomatal conductance, but these alterations were not coupled with reserve accumulation, on the contrary, there was a significantly reduction of glucose, su- crose and amino acids levels in sugarcane. SA did not alter malondealdehyde content in any specie. In rice and maize, levels of hydrogen peroxide and superoxide anion were in homeostasis when samples were collected. In sugarcane, SA significantly increased su- peroxide anion content, but it was scavenged by the basal activity of superoxide dis- mutase. Total phenolics did not change with SA application in any specie, and phenylal- anine ammonia-lyase and tyrosine ammonia-lyase activities significantly decreased in maize and sugarcane. There were no alternations in lignin or cellulose contents in any specie. In sugarcane, glucose from hemicellulose significantly increased. SA did not change cell wall saccharification efficiency of leaves +3. The results suggest that SA in- ducted primary metabolism of leaves +3 from rice, maize and sugarcane, but there was no carbon investment in secondary metabolism.