Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Chinese cabbage is a vegetable largely cultivated by organic farmers in the region of Santa Maria, RS. However, due to severe damage caused by the chrysomelid Microtheca ochroloma Stal, many of them are abandoning the crop. The use of botanical pesticides is an alternative for the control of these insect pests. Therefore, this study aimed to evaluate the action of commercial products and aqueous extracts of insecticide plants on the different stages of development, food consumption and biological aspects of M. ochroloma. In experiments conducted in laboratory, at a temperature of 25 ± 2ºC, relative humidity of 60 ± 10% and 14 hours of photophase, the effects of aqueous extracts of 10% w/v of Nicotiana tabacum L. (in the form of tobacco-powder), of leaves of Melia azedarach L., Eucalyptus citriodora Hook, Cedrella fissilis L., Trichilia claussenii C. DC., Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg, Eugenia uniflora L., Cinnamomum camphora (L.) J. Presl, Syzygium cuminii L., Cymbopogon nardus (L.) Rendle, of leaves and twings of Ateleia glazioveana Baill, Senecio brasiliensis Less and Ruta graveolens L., of seeds of Azadirachta indica A. Juss, and the commercial products Organic Neem ®, 1 and 5% v / v, and Neem Azal T / S ®, 0.5 and 1% v / v, both elaborated from A. indica (neem) were assessed. The action of the treatments was tested on eggs up to 24 hours old; under direct contact and ingestion of three-day-old larvae, in which were assessed the viability of larvae and pupae, the larval period and the defective adults; and in adults with unknown age also under the action of contact and ingestion. In addition, leaf discs of Chinese cabbage were treated with different treatments and with distilled water (control) and offered to larvae and adults in free-choice and no-choice tests. The commercial products Neem Azal T / S and Organic Neem and the extracts of M. azedarach, of tobacco powder, of S. brasiliensis and of B. salicifolius, by causing mortality at different stages of development of M. ocrholoma and decrease in the consumption of treated leaves, and also the extract of E. uniflora due to its action in the biology of these insects, should be evaluated in field conditions as potential alternatives to be used for the control of M. ochroloma. / A couve-chinesa é uma hortaliça bastante cultivada por produtores orgânicos da região de Santa Maria, RS. Porém, devido a danos intensos causados pelo crisomelídeo Microtheca ochroloma Stal, muitos estão abandonando a cultura. A utilização de inseticidas botânicos é uma alternativa para o controle desses insetos-praga. O presente trabalho teve, portanto, o objetivo de avaliar a ação de produtos comerciais e de extratos aquosos à base de plantas inseticidas sobre as fases de desenvolvimento, o consumo alimentar e aspectos da biologia de M. ochroloma. Em experimentos realizados em laboratório, à temperatura de 25 ± 2ºC, umidade relativa de 60 ± 10% e fotofase de 14 horas, foram avaliados os efeitos dos extratos aquosos, a 10% p/v, de Nicotiana tabacum L. (sob a forma de pó-de-fumo), de folhas de Melia azedarach L., Eucalyptus citriodora Hook, Cedrella fissilis L., Trichilia claussenii C. DC., Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg, Eugenia uniflora L., Cinnamomum camphora (L.) J.Presl, Syzygium cuminii L. Cymbopogon nardus (L.) Rendle, de folhas e de ramos de Ateleia glazioveana Baill, Senecio brasiliensis Less e Ruta graveolens L., de semente de Azadirachta indica A. Juss, além dos produtos comerciais Organic Neem®, a 1 e 5% v/v, e NeemAzal T/S®, a 0,5 e 1% v/v, ambos à base A. indica (nim). Foi testada a ação dos tratamentos sobre ovos; sob ação de contato e de ingestão em larvas com idade de três dias, nas quais foram avaliados a viabilidade larval e pupal, a duração da fase larval e os adultos defeituosos; e, também sob ação de contato e de ingestão, em adultos com idade desconhecida. Ainda, discos de folhas de couve-chinesa foram tratados com os diferentes tratamentos e com água destilada (testemunha) e oferecidos para larvas e adultos em testes com e sem chance de escolha. Os produtos comerciais NeemAzal T/S e Organic Neem e os extratos de M. azedarach, de pó-de-fumo, de S. brasiliensis e de B. salicifolius, por causarem mortalidade a diferentes fases de desenvolvimento de M. ochroloma e diminuição do consumo de folhas tratadas, e, ainda, o extrato de E. uniflora, pela ação na biologia desses insetos, devem ser avaliados, em condições de campo, como sendo alternativas potenciais a serem utilizadas visando o controle de M. ochroloma.

Os solos ácidos recobrem, cerca de 40% da área terrestre, constituindo-se em um dos principais fatores limitantes à população à produção vegetal do planeta. No Brasil, os solos ácidos abrangem cerca de dois terços do território nacional. De um modo geral, a acidez do subsolo reduz a profundidade do sistema radicular, aumentando a susceptibilidade à seca e diminuindo o uso de nutrientes pelas plantas. Além da alta atividade de íon hidrogênio (H+), os solos ácidos geralmente apresentam níveis tóxicos de alumínio, sendo que a toxicidade por AI tem sido intensivamente investigada nos últimos anos. No entanto, a toxicidade por AI ocorre apenas a pH baixo e em condições onde a toxicidade por prótons geralmente também se manifesta. Apesar disto, trabalhos envolvendo a toxicidade por prótons são escassos. A sensibilidade de células a pH baixo depende da fase de crescimento e desenvolvimento em que estas se encontram. Em raízes, as células mais sensíveis são as da região de alongamento e em suspensões celulares as células na fase log de crescimento são mais sensíveis do que as células na fase estacionária. Este trabalho faz parte de uma linha de pesquisa que procura explorar as diferenças que existem entre células quanto à sensibilidade a pH baixo para melhor entender a toxicidade e tolerância a prótons. Foram utilizadas células da cultura de tabaco cv. BY-2, um sistema modelo que apresenta diversas vantagens sobre o uso de raízes para a realização deste trabalho. Os objetivos deste estudo foram de a) determinar condições apropriadas para a exposição destas células a acidez; b) caracterizar a resposta destas células a pH baixo, sob influência de diferentes fatores ambientais, quando se encontram em estados distintos de sensibilidade ao pH baixo; e c) verificar se mudanças na sensibilidade das células a pH baixo podem ser decorrentes de alterações na composição da membrana plasmática ou na atividade das ATPases. Vários testes iniciais foram realizados com o intuito de se definir algumas condições experimentais - o tempo de exposição, a composição do meio e o tampão a ser empregado. Optou-se por lavar as células e depois incubá-las por 1h em meio simples com pH desejado e contendo apenas Ca \'Cl IND. 2\' 2mM, KCl 10mM. E o tampão MES ou biftalato (10 mM). O biftalato foi testado porque o tampão MES, usado normalmente no meio de cultura completo, não é eficiente na faixa de pH abaixo de 5,0. O biftalato (pKa = 4,1) praticamente não afetou a viabilidade celular avaliada pela permeabilidade a trypan blue, mas inibiu o crescimento celular no meio de cultura completo. Mesmo assim, os dois tampões foram utilizados em paralelo em diversos experimentos e verificou-se que os resultados foram semelhantes. A viabilidade das células na fase log (2 dias) foi reduzida quando se abaixou o pH de 5,6 a 3,8, sendo que caiu mais acentuadamente até o pH de 4,8. As células da fase estacionaria (7d) foram insensíveis ao baixo pH. A um pH fixo de 4,2 aumentando-se a concentração de Ca \'Cl IND. 2\' para cerca de 8 a 16 mM praticamente aboliu o efeito deletério do pH baixo. Para se ter o mesmo efeito com a adição de KCl, foi necessário adicionar entre 80 e 160 mM. A adição de sacarose também amenizou os efeitos do pH\'sendo praticamente revertido a uma concentração de 100 Mm. Os resultados indicam a importância da força iônica e da osmolaridade da solução, mas o efeito de Ca não parece depender apenas destas duas propriedades. A inibição de ATPases, pelo uso de DCCD, não pareceu ter qualquer relação com a sensibilidade a pH baixo. Tanto células de tabaco na fase log quanto estacionárias foram sensíveis à aplicação de ortovanadato de sódio. Em células da fase estacionária, este efeito mais acentuado a pH 4,2, sugerindo que nestas células, as H+ ATPases do tipo P da membrana plasmática podem ter algum papel na tolerância destas células ao baixo pH. Encontrou-se diferenças no perfil protéico de frações enriquecidas em membrana plasmática entre células da fase log e estacionárias e entre células tratadas ou não a pH baixo. Estas diferenças precisam ser melhor estudadas. / Acid soils account for about 40 % of the surface area of the world and are one of the major factors limiting plant productivity. In Brazil, these soils comprise roughly two-thirds of its total territory. In general, soil acidity is detrimental because it limits the depth of the root system, increasing susceptibility to drought and decreasing the use of nutrients. In addition to the high levels of hydrogen ion activity, acid soils usually have Al toxicity hazards, a topic which has been intensely studied in the past years. However, Al toxicity only occurs at low pH, under conditions in which proton toxicity is also a problem. Despite this, studies of proton toxicity are lacking. The sensitivity of cells to low pH depends on their growth and developmental status. In roots, the most sensitive cells are those of the elongation zone and in cell cultures, cells in the log phase are more sensitive than those of the stationary phase. This study is part of a larger attempt to explore the differences that exist between cells with respect to their sensitivity to low pH to further understand toxicity and tolerance to protons. Cells of tobacco BY-2, a plant cell model system which has several advantages over the use of roots, was used in this study. The objectives were a) to determine the appropriate conditions to expose these cells to low pH; b) characterize the response of these cells to low pH, when different environmental factors are varied and at different stages of cellular sensitivity to acidity; and c) examine if changes in the sensitivity of cells to low pH are due to changes in the composition of plasma membranes or in the activity of ATPases. Several preliminary tests were performed to define the experimental conditions to be used ? the duration of exposure to low pH, the composition of the medium and the buffer to be used. A simple solution containing only CaCl2 2mM, KCl 10 mM and MES or phthalate buffer (10 mM) was chosen to wash and incubate the cells at the pH of interest. Phthalate was tested because MES, the buffer normally used in the culture medium, is not effective at pH values below 5.0. Phthalate (pKa = 4,1) had very little effects on cell viability as evaluated by membrane permeability to trypan blue, but it severely inhibited the growth of the cell culture in complete medium. Nevertheless, both buffers were used in several subsequent experiments, the results of which were found to be similar between both buffers. The viability of log-phase cells (2 day-old) was reduced when the pH was lowered from pH 5,6 to 3.8, but this was sharper down to pH 4,8. Cells in stationary phase (7 day-old) were insensitive to low pH. At a fixed pH of 4,2, increases in the concentration of CaCl2 up to 8 or 16 mM abolished most of the deleterious effects of low pH. To generate the same effect, KCl had to be added at concentrations between 80 and 160 mM. The addition of sucrose also alleviated the effects of low pH. The results suggest the importance of solution ionic strength and osmolarity on sensitivity to low pH, but the effects of Ca do not appear to depend only on these two properties. The inhibition of ATPases, by DCCD, did not appear to bear any relation to cellular sensitivity to low pH. Both log-phase and stationary-phase cells were affected by the addition of sodium orthophosphate. In stationary-phase cells, this effect was more pronounced at pH 4,2, suggesting that in these cells, P-type H+-ATPases of the plasma membrane may play a role in the tolerance of these cells to lo pH. Differences were found in the protein profile of enriched plasma membrane fractions both between log-phase and stationary-phase cells and between cells treated or not with low pH. These differences, however, need to be better examined.

O desenvolvimento dos órgãos vegetativos e florais das angiospermas depende da ação combinada e finamente regulada de eventos de proliferação e expansão celular. Estudar os genes envolvidos com a regulação destes processos permite ampliar nossa compreensão sobre o desenvolvimento da flor, de seus diferentes órgãos, do processo reprodutivo como um todo, além de permitir produzir modificações de interesse econômico. Um gene codificando uma proteína da família F-box foi identificado na biblioteca TOBEST de cDNAs de estigma/estilete de N. tabacum (Quiapim et al., 2009; Abbad, 2012). A maioria das proteínas F-box pertence ao complexo SCF (formado principalmente pelas proteínas SKP1, CUL1 e F-box), participando da marcação de proteínas alvo para a degradação pela via ubiquitina-proteassomo. O gene identificado no TOBEST demonstrou expressão preferencial nos órgãos florais e foi denominado FEF1 (Flower Expressed F-box 1). Plantas de silenciamento e superexpressão deste gene indicaram alterações no tamanho dos órgãos florais, incluindo o pistilo, foco principal de estudo em nosso laboratório (Abbad, 2012). O screening de duplo-híbrido de uma biblioteca de cDNAs de estigma/estilete de N. tabacum identificou a interação com uma SKP1, indicando que a FEF1 poderia atuar junto ao complexo SCF (Abbad, 2012). No presente trabalho foram realizadas análises macroscópicas e microscópicas em pistilos de plantas transgênicas da geração T1, que permitiram: 1) verificar a estabilidade dos transgenes e das alterações fenotípicas na descendência; 2) quantificar e analisar estatisticamente as alterações de tamanho do pistilo; e 3) verificar as alterações em nível celular, que resultaram nas alterações do tamanho do pistilo, ocorridas nas plantas transgênicas. As plantas de silenciamento apresentaram redução estatisticamente significativa do comprimento de pistilos e da largura dos ovários. As análises histológicas permitiram verificar que ocorreu a redução da proliferação celular na zona secretória do estigma e no parênquima do ovário destas plantas. Por outro lado, as plantas de superexpressão demonstraram aumento estatisticamente significativo do comprimento dos pistilos e da largura de estigmas e ovários. Nestas plantas, foi verificado o aumento do número de células na zona secretória do estigma e parênquima do ovário. A interação entre FEF1 e a SKP1 foi confirmada em experimento de BiFC (Bimolecular Fluorescence Complementation), corroborando a participação dessa F-box no complexo SCF. A interação entre estas proteínas ocorre no citoplasma das células vegetais, indicando que este é o local de atuação de FEF1. A participação no complexo SCF confere a essa F-box o papel de seleção dos alvos a serem poliubiquitinados pelo complexo. A análise de candidatos do screening revelou três novos parceiros de interação de FEF1, todos fatores de transcrição da classe I da família TCP, relacionados com a regulação da proliferação celular. Estas proteínas são candidatas à degradação no proteassomo, sinalizada pela marcação promovida pelo complexo SCFFEF1. Deste modo, propomos que a FEF1 desempenhe uma função na regulação do desenvolvimento e do tamanho final dos órgãos florais, mais especificamente do pistilo, através da regulação dos níveis de fatores de transcrição, como as TCPs aqui encontradas, envolvidas com o controle da proliferação celular. / Angiosperms vegetative and flowering organs development depends on a combined influence of finely regulated events of cell proliferation and expansion. The study of genes involved with the regulation of this processes allows the expansion of our knowledge about the flower and its organs development, of the reproductive process and allows the production of modifications of economic interest. One gene coding for an F-box family protein was identified in the TOBEST stigma/style cDNA library of N. tabacum (Quiapim et al., 2009; Abbad, 2012). The majority of F-box proteins belong to the SCF (mainly composed of the SKP1, CUL1 and F-box proteins) complex, participating in the signalization of target proteins for degradation through the ubiquitin-proteasome pathway. The gene identified on TOBEST presented preferential expression on the floral organs and was named FEF1 (Flower Expressed F-box 1). Transgenic plants silencing and overexpressing this gene indicated alteration of the floral organs, including the pistil, the main focus of study in our laboratory (Abbad, 2012). A yeast two-hybrid screening of a N. tabacum stigma/style cDNA library revealed the interaction with a SKP1 protein, indicating that FEF1 possibly functions with the SCF complex (Abbad, 2012). In the present work macroscopic and microscopic analysis of the pistils of T1 generation of transgenic plants were performed, which allowed us to: 1) Confirm the transgene and phenotypic stability through generations; 2) Quantify and statistically analyze the size alterations on the pistils; 3) Analyze the cellular modifications that produced the pistils size alterations observed in the transgenic plants. The plants silencing FEF1 presented a statistically significant reduction of the pistil length and ovary width. Histological analysis allowed the observation that a reduction in cell proliferation occurred in the secretory zone of the stigma and in the ovary parenchyma. On the other hand, overexpression plants presented statistically significant enlargement of pistil length and of stigma and ovary width. In these plants it was observed an increase in cell number in the stigma secretory zone and ovary parenchyma. The interaction between FEF1 and SKP1 was confirmed on a BiFC (Bimolecular Fluorescence Complementation), reinforcing the participation of this F-box protein in the SCF complex. The interaction between these proteins was observed to occur in the cytoplasm of plant cells, indicating that this is the cellular compartment of FEF1 action. The participation in the SCF complex confers this F-box the role of selecting targets for polyubiquitination by the complex. The analysis of candidates of the screening revealed three new interaction partners of FEF1, all of them transcription factors of the class I TCP family, related to the regulation of cell proliferation. These proteins are candidates for degradation by the proteasome, signalized by the polyubiquitination promoted by the SCFFEF1 complex. We propose that FEF1 has a role in the regulation of the development and final size of the floral organs, particularly the pistil, by regulation the levels of transcription factors like the TCPs here revealed, involved with the control of cell proliferation.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_alexandro_de_paula.pdf: 1347086 bytes, checksum: 5f7aa723fd96d4d6ee7beb8f49b68039 (MD5) Previous issue date: 2012-11-01 / The main goal of this study was to determine the best harvesting time of seed capsule so that the tobacco seed (Nicotiana tabacum L.) presents the best germination percentage and vigor, seeking a combination of maturity, vigor and germination. The study was conducted in the 2010/2011 crop season, at the Agronomic Center of Universal Leaf Tobacco Company, in Rio Pardo, RS, using the hybrid seed of Virginia type ULT 163,. Five sampling periods were established as treatment in a field of commercial production of tobacco seeds (T1 - 30% dry capsules and green sepals, T2 - 90% dry capsules and green sepals; T3 - dried capsules and dried sepals; T4 - 50 % dry stalk; T5 - 100% dry stalk) with eight replicates each treatment. There were germination and vigor, first germination and accelerated aging. It was found that the tobacco harvest seeds from hybrid cultivar ULT 163 may be performed without significant changes in germination and vigor among treatments T3 to T5 consisting of sepals and capsule brown in color until the total drying peduncle. / O objetivo deste trabalho foi verificar qual o melhor momento de colheita da cápsula de sementes de modo que a semente de tabaco (Nicotiana tabacum L.) apresente o maior vigor e a maior porcentagem de germinação, buscando uma combinação entre maturidade, vigor e germinação. O trabalho foi desenvolvido no Centro Agronômico da empresa Universal Leaf Tabacos LTDA., em Rio Pardo, RS, utilizando o híbrido de semente tipo Virgínia ULT 163, na safra 2010/2011. Estabeleceram-se cinco momentos de colheita como tratamentos em uma lavoura para produção comercial de sementes de tabaco (T1 30% das capsulas secas e sépalas verdes; T2 90% das capsulas secas e sépalas verdes; T3 capsulas secas e sépalas secas; T4 50% pedúnculo seco; T5 100% pedúnculo seco), com oito repetições cada. Realizaram-se testes de germinação e de vigor - primeira contagem de germinação e envelhecimento acelerado. Verificou-se que a colheita das sementes de tabaco da cultivar híbrida ULT 163 pode ser realizada sem alterações significativas na germinação e no vigor entre os tratamentos T3 a T5 que consiste da cápsula e sépalas na cor marrom até a secagem total do pedúnculo.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_gizele_gadotti.pdf: 196227 bytes, checksum: 149ecb1f928b4cb8a0872d291ffc90fd (MD5) Previous issue date: 2006-08-11 / The disposable information about small seeds, include tobacco, especially about the perform densimetric table, it haven t been contemplate to literature. The present work was carried through with the objective to verify the perform tobacco seeds process in densimetric table. The seeds had initially been clean in air machine. The terminal axle of discharge of the densimetric table of width 50 cm was dividend in five parts: low with 9 cm, low and high intermediate each with 13 cm, high with 15 cm and discharge going out stone with 3 cm. The treatments had constituted of the fraction gotten in the feeding deposit and of the five parts discharged each part of the discharge. This work comprised two studies, the first involved seven combinations of the densimetric table regulations and the second seven tobacco cultivars. Tobacco seeds discharged on the high fraction in densimetric table discharge zone presents superior physiological quality as that seeds in the low fraction. The densimetric table, properly regulated, presents efficiency in the improvement of the physiological quality in the tobacco seeds lots to remove of the fraction discharge in low part zone of discharge. / A disponibilidade de informações sobre sementes pequenas, inclusive de tabaco, especialmente sobre a influência da utilização da mesa densimétrica na performance das sementes, não vem sendo contemplada pela pesquisa. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho de sementes de tabaco beneficiadas em mesa densimétrica. As sementes inicialmente limpas em máquina a ar foram beneficiadas em mesa densimétrica. O eixo terminal de descarga de largura de 50 cm foi dividido em cinco partes: baixa com 9 cm, intermediária baixa e alta cada uma com 13 cm, alta com 15 cm e mais uma bica de saída de pedras com 3 cm mais longitudinalmente ao eixo terminal de descarga. Os tratamentos constituíram na fração coletada no depósito de alimentação e nas cinco frações descarregadas em cada uma das partes da descarga. O trabalho compreendeu dois estudos, o primeiro envolvendo sete combinações de regulagens da mesa densimétrica e o segundo sete cultivares de tabaco. Sementes de tabaco descarregadas na parte alta da zona de descarga da mesa densimétrica apresentam qualidade fisiológica significativamente superior as sementes descarregadas na parte baixa. A mesa densimétrica regulada conforme as características do lote, apresenta eficiência no aprimoramento da qualidade fisiológica de lotes de sementes de tabaco pela remoção da fração descarregada na parte baixa da zona de descarga.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_everton_maksud_medeiros.pdf: 4288165 bytes, checksum: 749373d882062c9a1c5eaf350df60fb4 (MD5) Previous issue date: 2008-06-02 / The objective of this first work was to evaluate the efficience of the accelerated aging test to the evaluation of the vigor in tobacco seeds (Nicotiana tabacum L.). Three hybrids of Virginia type seeds were used: CSC 405, K 326 and CSC 459 with two quality levels (high and medium). The seeds were evaluated according to their standard germination and vigor: first counting, traditional accelerated aging, aging with salt saturated solution, and salt non saturated solution in the following condition: (temperature of 38°C and exposition time of 18 hours). (41°C with period of 12, 24, 36, 48, 60 and 72 hours) and (temperature of 45°C with period of 72 hours). It allowed to conclude that: a) the vigor of the portion of the tobacco seeds of hybrids CSC 405, K 326 and CSC 459 can be evaluated through the accelerated aging test with salt saturated solution using temperature of 45 ± 2°C and exposition time of 72 hours; b) the vigor of the portion of the tobacco seeds of hybrids CSC 405 and CSC 459 can be evaluated: - through the traditional accelerated aging test using temperature of 38 ± 2°C and exposition time of 18 hours or temperature of 41 ± 2°C and period of 60 hours; - through accelerated aging test with salt non saturated solution using temperature of 38 ± 2°C and period of 18 hours or temperature of 41 ± 2°C and period of 48 hours; - through accelerated aging test salt saturated solution using temperature of 41± 2°C and period of 48, 60 and 72 hours c) the vigor of tobacco seeds is not evaluated correctly in the first counting of the germination test. The aim of this work was to determine the harvest time of the seeds aiming at the attainment of seeds with a better physiological maturation possible. Seeds of five tobacco hybrids of Virginia Type were used: CSC 416, CSC 439, CSC 444, CSC 458 and CSC 459. The seeds were sowed in a foam tray and conducted in the Float system, producing changes with good quality, achieving the ideal size to the ix transplant, the spacing between lines was 2,0m and 0,5m between plants and there were about 10.000 plants.ha-1. It was 500Kg.ha-1 of NPK in the formulation 10-16-10 of basis fertilization and two saltpetre applications with 200Kg.ha-1 of covering fertilization. According to the planned management it was executed the elimination of the main stem, leaving two to three secondary stems. The plants were pollinated in different days, marking the pollinated flowers. The physiological quality was evaluated by the germination tests and accelerated aging test according to the established methodology in the first work. To determine the coloration of the fruits in the right moment of the crop, they were photographed in all days of the crop in order to obtain a standard of colours, aiming to facilitate further seeds crop. The obtained results allowed to conclude that: a) maturation point of tobacco seeds changes from the twenty-first to twenty-eighth day after anthesis; b) the pollination time does not interfere in physiological maturity point of tobacco; c) it is not possible to determine the physiological maturity point based on the fruits colour. / O objetivo do trabalho primeiro trabalho foi avaliar a eficiência do teste de envelhecimento acelerado para a avaliação do vigor em sementes de fumo (Nicotiana tabacum L.). Utilizaram-se três híbridos de sementes do tipo Virgínia, a CSC 405, K 326 e CSC 459, com dois níveis de qualidade, alta e média. As sementes foram avaliadas quanto ao poder germinativo e vigor: primeira contagem, envelhecimento acelerado tradicional, envelhecimento com solução salina saturada e solução salina não saturada nas seguintes condições: (temperatura de 38ºC e período de exposição de 18 horas), (41ºC com período de 12, 24, 36, 48, 60 e 72 horas) e (temperatura de 45ºC com período de 72 horas). Concluiu-se que: a) o vigor de lotes de sementes de fumo, dos híbridos CSC 405, K 326 e CSC 459 podem ser avaliados através do teste de envelhecimento acelerado com solução salina saturada utilizando temperatura de 45±2ºC e período exposição de 72 horas. b) o vigor de lotes de sementes de fumo dos híbridos CSC 405 e CSC 459 podem ser avaliados: - através do teste de envelhecimento acelerado tradicional utilizando temperatura de 38±2ºC e período de exposição de 18 horas ou temperatura de 41±2ºC e período de 60 horas; - através do teste de envelhecimento acelerado com solução salina não saturada utilizando temperatura de 38±2ºC e período de 18 horas ou temperatura de 41±2ºC e período de 48 horas; - através do teste de envelhecimento acelerado com solução salina saturada utilizando temperatura de 41±2ºC e período de 48, 60 e 72 horas c) o vigor de sementes de fumo não é avaliado corretamente na primeira contagem do teste de germinação. O objetivo do segundo trabalho foi determinar a época de colheita das sementes, visando a obtenção de sementes com a maior qualidade fisiológica possível. Foram utilizadas sementes de cinco híbridos de fumo do tipo Virgínia - CSC 416, CSC 439, CSC 444, vii CSC 458 e CSC 459. As sementes foram semeadas em bandejas de isopor e conduzidas no sistema Float produzindo mudas de qualidade, atingindo o tamanho ideal para o transplante, o espaçamento entre linhas foi de 2,0m e 0,5m entre plantas, contendo cerca de 10.000 plantas.ha-1. Foram utilizados 500kg.ha-1 de NPK na formulação 10-16-10 de adubação de base e duas aplicações de salitre com 200kg.ha-1 de adubação de cobertura. De acordo com o manejo planejado realizouse a eliminação da haste principal, deixando duas a três hastes secundárias. As plantas foram polinizadas em diferentes dias, marcando as flores polinizadas. A qualidade fisiológica foi avaliada pelos testes de germinação e de envelhecimento acelerado conforme metodologia determinada no primeiro trabalho. Para determinar a coloração dos frutos no momento ideal de colheita, os frutos foram fotografados em todos os dias de coleta, para obter um padrão de cores visando facilitar futuras colheitas de sementes. Os resultados obtidos permitem concluir que: a. O ponto de maturidade das sementes de fumo varia do vigésimo primeiro ao vigésimo oitavo dia após a antese. b. A época de polinização não interfere no ponto de maturidade fisiológica. c. Não é possível determinar o ponto de maturidade fisiológica baseado na cor do capulho.

Dans un contexte de réduction des intrants chimiques, l’utilisation des phytosanitaires naturels stimulant l’immunité végétale ouvre la porte vers une nouvelle approche de protection des plantes. Ces composés éliciteurs regroupés sous le terme de «Stimulateurs des Défenses naturelles des Plantes» (SDP) activent le système défensif de la plante la rendant plus résistante aux bio-agresseurs. Les SDP, de nature diverse, se présentent sous forme de composés uniques ou en mélange dans les extraits végétaux. Au cours de ma thèse, nous avons démontré l’activité SDP des extraits de marc de raisin. Les extraits issus de sous-produits de la vigne, marc de raisin rouge, marc de raisin blanc et pépins de raisin induisent diverses réactions de défense au sein de plantes modèles. Nous avons focalisé notre étude sur l’extrait de marc de raisin rouge (EMR) stimulant l’immunité chez le tabac. Infiltré sur feuilles, l’EMR induit la réponse de type HR caractérisée par l’apparition de lésions chlorotiques et accumulation de composés autofluorescents dans les tissus infiltrés. Ces réactions de défense locales ont été observées également chez l’arabette et la tomate. L’EMR déclenche les réponses LAR et SAR avec l’accumulation des transcrits des gènes de défense dans les feuilles de tabac et ce quelque soit son mode d’application (infiltration ou pulvérisation). Le mode d’action de l’EMR a été abordé sur cultures cellulaires de tabac BY-2. L’EMR induit une forte alcalinisation du milieu extracellulaire avec une mobilisation du calcium (Ca2+), l’expression des gènes de défense et la mort cellulaire. Une étude pharmacologique de la mort cellulaire suggère la mise en place de mort cellulaire programmée (PCD) dans les cellules de tabac. La caractérisation de la voie de signalisation activée par l’EMR a été étudiée avec le mutant NahG de tabac incapable d’accumuler l’acide salicylique (SA). Les réponses de défense (HR, LAR et SAR) sont faiblement induites par l’EMR chez le mutant nahG. L’EMR provoque une réponse de type HR fortement réduite avec une faible accumulation des composés autofluorescents et une diminution drastique de l’accumulation des transcrits des gènes PR suggérant l’intervention du SA dans l’induction des réactions de défense. Le degré de protection induit par l’EMR a été déterminé sur le pathosystème tabac/Phytophthora parasitica. Pulvérisé sur feuilles, l’EMR réduit de 45% les zones infectées par l’oomycète. Ce degré de protection semble être le résultat de l’activité antimicrobienne de l’EMR combinée à l’activité SDP. Aucune protection n’a été observée chez le mutant nahG confirmant l’implication de SA dans la résistance induite par l’EMR. Le fractionnement de l’EMR a permis de simplifier la formule active des extraits de raisin et d’identifier un mélange de molécules potentiellement capables d’induire l’activité SDP. Les composés actifs sont de nature polyphénolique et contiennent de la procyanidine B2 capable à elle seule d’induire la réponse de type HR et l’expression de l’antimicrobien PR1. Cependant, il semble que cette molécule agisse en association avec d’autres composés polyphénoliques pour stimuler le système défensif de la plante. / In order to reduce chemical inputs, the use of natural phytosanitary products stimulating plant immunity are emerging approaches in phytoprotection. These elicitor compounds known as "Plant Defense Inducers" (PDI) activate the plant defense system and improve their resistance to pests attack. PDI are single molecule or mixture of compounds extracted from plant. In my thesis, we demonstrated the PDI activity of different grape marc extracts. The winery byproducts, red grape marc extract, white grape marc extract and grape seed extract all induced various defense reactions in several plant models. We focused our study on the red grape marc extract (GME) which stimulates the immunity system in tobacco plants. When infiltrated into tobacco leaves, GME induced HR-like response characterized by the appearance of chlorotic lesions and accumulation of autofluorescent compounds in infiltrated tissues. Similar local defense reactions have been observed in Arabidopsis thaliana and tomato. GME also triggered LAR and SAR responses and induced defense gene transcript accumulation in tobacco leaves after infiltration or spraying. The GME mode of action was studied using the suspension-cultured cells of tobacco BY-2. GME induced rapid alkalinization of extracellular medium with calcium mobilization, expression of defense genes and cell death. A pharmacological approach of this defensive phenomenon suggests the establishment of programmed cell death (PCD) in tobacco cells. The characterization of the signaling pathway activated by GME was studied using tobacco nahG mutant unable to accumulate salicylic acid (SA). Defense responses (HR, LAR and SAR) induced by GME were impaired in the nahG mutant. GME drastically reduced HR-like response symptoms and PR transcript accumulation. These data suggest the implication of SA in the GME-induced plant defense reactions. The GME-induced protection was evaluated in the model pathosystem of compatible interaction between Nicotiana tabacum and Phytophthora parasitica var. nicotianae (Ppn). GME could reduce by 45% the infected areas induced by the oomycete on tobacco leaves. This level of protection was the result of the combined antimicrobial and PDI actions of GME. GME had no protecting effect against Ppn on NahG leaves evidencing the involvement of SA in the GME-induced resistance. GME fractionation led to identification of a bioactive molecule mixture capable of inducing the PDI activity. The active compounds are polyphenolics and involve procyanidin B2 which is by itself able to induce the HR-like response and PR1 transcript accumulation. This compound should act in combination with other polyphenolic molecules to stimulate the full plant defense reactions.

Dans son environnement la plante est confrontée à une variété de microorganismes bénéfiques, neutres et pathogènes, qui sont fortement dépendants des ressources carbonées qu’elle libère dans le sol. Le transport de sucres, processus clé de la physiologie de la plante, est essentiel pour les interactions plantes-microorganismes et leur devenir. Au cours de l'évolution, les plantes ont acquis des mécanismes leur permettant de percevoir les signaux microbiens du milieu extérieur, et aboutissant à la transduction d’un signal spécifique puis à des réponses biologiques adaptées (défense versus mutualisme) à la stratégie du microorganisme. Ces réponses assurent la survie et le développement des plantes. Mes travaux de thèse, menés avec un système « d’interaction » simplifié, contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents au déterminisme des interactions plantes-microorganismes. Ce système a permis d’étudier, sur des suspensions cellulaires de N. tabacum, les réponses cellulaires précoces déclenchées suite à la perception de molécules microbiennes provenant de microorganismes à stratégie pathogène avirulent ou à stratégie mutualiste. Nous avons mesuré des évènements de signalisation et des flux de sucres induits en réponse à ces molécules microbiennes. Nos résultats ont mis en évidence que les chitotétrasaccharides (CO4), sécrétés par les champignons mycorhiziens à arbuscules dans les stades pré-symbiotiques de l’interaction, mobilisent les mêmes événements de signalisation précoce (H2O2 dépendant de la protéine rbohD, Ca2+ cytosolique, activation de MAPK) que la cryptogéine, un éliciteur des réactions de défense ; mais avec des réponses différentes en terme d’intensité et de cinétique. Les CO4 et la cryptogéine ont par ailleurs montré des impacts distincts sur les flux de sucres et l’expression de transporteurs impliqués. En complément nous avons montré un effet de la modification de la dynamique membranaire associée à la clathrine sur des évènements de signalisation déclenchés par la cryptogéine, ainsi que dans les flux entrants de sucres et l’expression de gènes de transporteurs de sucres. Enfin, l’analyse in silico de l’interactome de transporteurs de sucres chez la plante modèle A. thaliana, nous a permis d’apporter des connaissances supplémentaires quant aux évènements de régulations des transporteurs de sucres et l’identification de protéines régulatrices putatives en interaction avec ces derniers. L’ensemble de ces travaux ouvrent la voie à de nouvelles recherches visant à élucider les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la mise en place des interactions entre plantes et microorganismes. / In their natural environment plants are in close interaction with beneficial, neutral, or pathogenic microbes, which are highly dependent on carbon resources exuded by plant roots. Sugar transport, which is a key process of plant physiology, is essential to support the fate of plant-microbe interactions. During evolution, plants have acquired the ability to perceive microbial molecules, initiating specific signal transduction cascades and leading to adapted response for microbe lifestyles (avirulent, virulent, or benefic). Plant survival will depend on the nature of the induced mechanisms. My PhD work, carried out on a simplified experimental system, contributes to the understanding of mechanisms underlying the determinism of plant-microbe interactions. We used Nicotiana tabacum cells in suspension exposed to microbial molecules derived from mutualistic or avirulent microbes. Using such a simplified system, we analyzed elements of the early signaling cascade and sugar fluxes. We have shown that CO4, which is originating from AMF, initiate early signaling components (rbohD-dependent H2O2, cytosolic Ca2+, MAPK activation) as cryptogein, a defense elicitor, but with distinct profile and amplitude. Those two molecules (CO4 and cryptogein) are responsible of different effects on sugar fluxes and the expression of the underlying sugar transporter genes. In addition, we presented an impact of the alteration of clathrin-mediated process on early signaling events triggered by cryptogein, as well as inward sugar fluxes and expression of sugar transporter genes. Finally, in silico analyses of sugar transporter interactome in Arabidopsis thaliana has provided some possible regulation mechanisms through the identification of new candidate proteins involved in sugar transporter regulation. These information open new perspectives towards a better understanding of the cellular and molecular mechanisms involved in plant-microbe interactions.

Объектом исследования были растения табака (Nicotiana tabacum L.), выращенные в трех разных условиях: контроль (р-р Кнопа), р-р Кнопа с добавлением 100 µM CuSO4 и 300 µM CuSO4. Цель работы – изучить анатомо-морфологическое строение, активность антиоксидантных ферментов растений табака в период последействия ионов меди, оценить способность табака к восстановлению после стресса. Исследовали всхожесть семян, биомассу и анатомо-морфологические характеристики корня, стебля и листа. Определяли биохимические параметры (содержание пероксида водорода, продуктов ПОЛ, фенольных соединений, активность ферментов – КАТ, АПО, СОД, цитозольных и апопластных ГПО и БПО, изоформы пероксидаз). Проведенное исследование дает представление о том, как изменяются прорастание, анатомо-морфологические и биохимические параметры растений N. tabacum при последействии ионов меди. Выявлено, что воздействие 100 µM привело к увеличению биомассы корня, при этом длина корней, высота стеблей, толщина корней и стеблей, а также площадь листьев снизились. Действие 300 µM привело к более сильному снижению данных параметров, а также уменьшению сухой массы стеблей и листьев. Содержание пероксида водорода и уровень ПОЛ увеличился при действии 100 и 300 µM. Содержание фенольных соединений снизилось в корнях при 100 µM и увеличилось в корнях и листьях и 300 µM и 100 µM соответственно. Влияние ионов меди активировало работу ферментов антиоксидантной защиты – АПО и КАТ во всем растении, цитозольной ГПО и апопластных ГПО и БПО в корнях, в то же время активность СОД снизилась в обоих вариантах опыта. Белковый электрофоре показал, снижение активности общих для тканей корня, стебля и листьев изоформ пероксидаз. Отмечено снижение ферментативной активности изоформ, найденных в стеблях, в случае предобработки растений 300 µM, при этом активность специфичных для корня изоформ оставалась высокой во всех вариантах опыта. / The object of the study were tobacco plants (Nicotiana tabacum L.) grown under three different conditions: control (Knop's solution), Knop's solution with 100 µM CuSO4 and 300 µM CuSO4. The purpose of the work was to study the anatomical and morphological structure, the activity of antioxidant enzymes in tobacco plants after prolonged exposure to copper ions and their after-action, to assess the ability of tobacco to recover from stress. Seed germination, biomass and anatomical and morphological characteristics of the root, stem and leaf were studied. Biochemical parameters were determined (the content of hydrogen peroxide and phenolic compounds, the activity of enzymes - CAT, APX, SOD, cytosolic and apoplastic GPX and BPX). The study gives an idea of how the germination, anatomical, morphological and biochemical parameters of N. tabacum plants change under the influence of copper ions. It was revealed that exposure to 100 μm led to an increase in root biomass, whereas the length of roots, height of stems, thickness of roots and stems, as well as leaf area were decreased. The effect of 300 μM led to even lower decrease in these parameters, as well as a decrease in dry weight of stems and leaves. The content of hydrogen peroxide and the level of lipid peroxidation increased upon exposure to 100 and 300 µM. The content of phenolic compounds decreased in roots at 100 µM and increased in roots and leaves at 300 µM and 100 µM, respectively. The influence of copper ions activated the work of antioxidant defense enzymes - APO and CAT in the whole plant, cytosolic GPO and apoplastic GPO and BPO in the roots, at the same time, SOD activity decreased in both variants of the experiment. Protein electrophoresis showed a decrease in the activity of peroxidase isoforms common for the root, stem and leaves. A decrease in the enzymatic activity of the peroxidase isoforms found in the stems was noted in plants pretreated with 300 μM, while activity of the root specific isoforms remained high in all variants of the experiment.

Essa pesquisa objetivou avaliar métodos para estimar o vigor das sementes de fumo (Nicotiana tabacum L.) variedade Virgínia, cultivar CSC 439, nuas e peletizadas representadas por cinco lotes de sementes. Essas sementes foram submetidas aos seguintes testes de vigor: condutividade elétrica (0,5; 0,8; e 1,0 g e 2,5; 4,0 e 5,0 g de sementes nuas e peletizadas, respectivamente, hidratadas por 2, 4, 6, 8 e 24h em 25 mL de água destilada à 25 °C), envelhecimento acelerado (41 °C e 43 °C por 12 e 24h) com água (100% UR) e com solução salina de NaCl saturada (76% UR) e deterioração controlada (graus de umidade de 20% e 24% para sementes nuas e 8% e 12% para peletizadas, a 40 °C e 43 °C por 24 e 48h). As avaliações foram realizadas aos 7, aos 10 e aos 16 DAS (dias após a semeadura). Adicionalmente foi determinado o grau de umidade e realizados os testes de germinação, de primeira contagem de germinação e, a emergência da plântula e a velocidade de emergência da plântula. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Os dados foram submetidos separadamente à análise de variância e a comparação das médias pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Todas as análises foram repetidas uma vez. Conclui-se que o teste de condutividade elétrica não é eficiente para ordenar os lotes de semente de fumo, nuas e peletizadas, em diferentes níveis de vigor. Para o teste de envelhecimento acelerado as condições mais adequadas são 41 ºC por 12 horas de exposição com avaliação aos 7 dias após a semeadura, utilizando água (100% UR) para as sementes nuas e solução salina de NaCl (76% UR) para as sementes peletizadas. Para o teste de deterioração controlada, as combinações mais adequadas para as sementes nuas são 24% de água, exposição a 43 °C por 24h e avaliação aos 7 dias após a semeadura e para as sementes peletizadas 8 % de água a 43 °C por 48h e avaliação aos 16 dias. / The objective of this research was to evaluate methods for estimating the physiological quality of tobacco seeds (Nicotiana tabacum L.) \'Virginia variety, CSC 439\' cultivar. For this, five original seeds lots and five coated seed lots were used. The seed vigor were evaluated by electrical conductivity test (0.5, 0.8, and 1.0 g and 2.5, 4.0 and 5.0 g of original and coated seeds, respectively, hydrated for 2, 4, 6, 8 and 24 hours in 25 mL of distilled water at 25 ° C), accelerated aging test (41 ° C and 43 ° C for 12 and 24 hours) with water and saturated salt solution (NaCl) and controlled deterioration test (moisture content 20% and 24% for original seeds and 8% and 12% for coated seeds at 40 ° C and 43 ° C for 24 and 48). The evaluations were performed at 7, 10 and 16 DAS (days after sowing). Additionally, it was determined the seed the moisture content, germination test, first counting, seedling emergence and speed of seedling emergence. The experimental design was a completely randomized and the means were compared by Tukey test (5%). In conclusion, the electrical conductivity test is not efficient to sort lots of original and coated tobacco seeds in different levels of vigor. On the accelerated aging test the most adequate conditions are observed at 41 ºC for 12 hours of exposition and evaluations performed at 7 days after sowing, by using water (100% HR) for the original seeds and NaCl saturated salt solution (76% HR) for coated seeds. On the controlled deterioration test for the tobacco seeds the most adequated conditions are observed with the combinations of 24% of moisture content for the original seeds at 43 °C for 24 hours on evaluations performed at 7 days after sowing and 8% moisture content at 43 °C for 48 hours of exposition for coated seeds.