No ambiente marinho a maior fonte de nitrogênio encontra-se na forma de nitrato, que é reduzido para incorporação à biomoléculas como aminoácidos e bases nitrogenadas. A enzima nitrato redutase (NR), responsável pela conversão de nitrato a nitrito, é a primeira enzima a participar do processo de assimilação de nitrogênio. Gracilaria tenuistipitata é uma macroalga marinha de grande importância econômica explorada comercialmente para a produção de ágar, um ficocolóide de ampla aplicação industrial e biotecnológica. Esta alga tem seu crescimento limitado principalmente pela assimilação de nitrogênio do meio. Em trabalhos anteriores envolvendo a NR de G. tenuistipitata, foram demonstradas as oscilações diárias de sua atividade e expressão protéica. Esses ritmos permaneceram mesmo em situações de luz constante, sendo assim regulados endogenamente pelo relógio biológico. Neste trabalho procuramos seqüênciar o gene de NR nesta alga e responder se a regulação de NR também ocorria na transcrição, estudando o ritmo diário dos níveis de expressão do RNA mensageiro. Na biblioteca de cDNA de G. tenuistipitata identificamos e seqüenciamos os clones de NR por primer walking. Utilizando os mesmos primers desenhados, seqüenciamos também o gene da NR, que não apresenta introns. Esta é a primeira descrição na literatura de uma NR sem introns e também do gene NR de algas vermelhas. Observamos a oscilação diária da expressão do RNA mensageiro de NR. Esses dados nos permitem concluir que a regulação de NR em G. tenuistipitata também ocorre durante a expressão deste gene. Em condições normais de claro-escuro há uma expressão basal de NR que pode ser atribuída a existência de dois genes de NR, um constitutivo e outro regulado; ou ainda a um único gene que tem sua expressão basal induzida. / In the marine environment, the major source of nitrogen is nitrate, which must be reduced before incorporation into organic compounds, such as amino acids and nitrogen bases (purines and pyrimidines). The first enzyme that participates in the nitrogen assimilation process is nitrate reductase (NR), which is responsible for the conversion of nitrate to nitrite. Gracilaria tenuistipitata is a marine macroalga with a great economic importance, harvested for the production of agar, which has many uses in products from industry and biotechnology. Nitrogen is the limiting macronutrient of this alga\'s growth. The previous biochemical characterization for NR in this alga demonstrated a dial oscillation of activity and protein expression. These rhythms have been conserved in the situation of continuous light being regulated by the biological clock. For a better understanding of the regulation of NR, we sequenced the NR gene and studied the genetic regulation of NR mRNA expression. In a cDNA library of G. tenuistipitata, we identified and sequenced the NR clones, using the primer walking methodology. Using the same primers we also sequenced the gene that did not show introns. This is the first description in the literature of a NR gene for red algae and also of intron absence in NR genes. A rhythm for NR mRNA expression was observed in a period of 24h. In conclusion NR expression is also regulated at the transcription level. There is a basal expression of the NR gene that could be related to two hypotheses: two NR genes, one constitutive and another regulated, or only one NR gene, which is continuously translated having, however, its expression regulated and enhanced.

A presente investigaÃÃo teve como objetivo estudar o efeito do nitrato na remoÃÃo de cor de efluente tÃxtil em reatores anaerÃbios suplementados ou nÃo com mediadores redox. Dois reatores anaerÃbios em paralelo foram operados com um tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) de 10 horas, com etanol como co-substrato. O experimento em fluxo contÃnuo foi dividido em trÃs etapas apÃs a obtenÃÃo de condiÃÃes estÃveis de operaÃÃo. Na primeira etapa, os reatores receberam o afluente contendo o corante azo Reactive Red 2 (RR2) em concentraÃÃes variadas. Na segunda fase, um dos reatores foi inoculado com o mediador redox AQDS para testar seu efeito na aceleraÃÃo dos processos de remoÃÃo de cor. Finalmente na terceira fase do experimento, ambos os reatores (suplementado e livre de AQDS) foram inoculados com nitrato em concentraÃÃes variadas. Os resultados provaram que os reatores eram eficientes na remoÃÃo de cor, em que o composto etanol mostrou-se um eficiente doador de elÃtrons para sustentar a reduÃÃo do corante azo sob condiÃÃes anaerÃbias. O mediador redox AQDS aumentou as taxas de reduÃÃo do corante azo, mas o seu efeito nÃo foi tÃo marcante comparado com os experimentos conduzidos anteriormente. Contrariamente Ãs hipÃteses levantadas de que a adiÃÃo de nitrato poderia interferir nas taxas de remoÃÃo de cor e propriedades catalÃticas do mediador redox, nÃo foi verificado nenhum efeito deste composto. Tal observaÃÃo sugeriu que a presenÃa do nitrato em esgotos tÃxteis nÃo diminuirà a capacidade dos reatores anaerÃbios, suplementados ou nÃo com mediador redox, em descolorir corantes azo. Finalmente, os experimentos em batelada avaliaram o efeito do gradiente de concentraÃÃo do doador de elÃtrons (etanol) nas taxas de remoÃÃo de cor, os quais indicaram que as taxas eram proporcionais Ãs concentraÃÃes de etanol testadas e que o mediador redox AQDS teve um efeito mais marcante na cinÃtica de descoloraÃÃo. / The present investigation aimed to study the effect of nitrate on colour removal of dyes in anaerobic bioreactors supplemented or not with redox mediators. Two anaerobic bioreactors in parallel were operated at a hydraulic retention time (HRT) of 10 h, with ethanol as co-substrate. The contÃnuous flow experiment was divided in three steps after steady-state conditions were reached. In the first step, the reactors were fed with an affluent containing the azo dye Reactive Red 2 (RR2) tested in different concentrations. In the second step, one of the reactors was supplemented with the redox mediator AQDS, in order to evaluate its effect on the decolourisation process. Finally, in the third step of the experiment, both reactors (AQDS-supplemented and AQDS-free) received different concentrations of nitrate. The results showed that the reactors were efficient on colour removal, in which the compound ethanol was a good electron donor to sustain colour removal under anaerobic conditions. The redox mediator AQDS increased the decolourisation rates, but its effect was not so evident compared to the previous investigations. Contrary to the raised hypothesis that the nitrate addition could decrease decolourisation rates and catalytic properties of the redox mediators, no effect of nitrate was observed in the bioreactors, suggesting that the presence of nitrate in textile wastewaters will not decrease the capacity of anaerobic reactors supplemented or not with redox mediators to decolourize azo dyes. Finally, batch experiments evaluated the effect of an electron donor concentration gradient on colour removal, which indicated that the decolourisation rates were proportional to the concentration of ethanol tested and the redox mediator AQDS had a more evident effect on the colour removal kinetics.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-27T13:44:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Cadore - 2014.pdf: 992547 bytes, checksum: 3c090e0d442eaf9bcbc68cf33b04c612 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-27T13:48:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Cadore - 2014.pdf: 992547 bytes, checksum: 3c090e0d442eaf9bcbc68cf33b04c612 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-27T13:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Cadore - 2014.pdf: 992547 bytes, checksum: 3c090e0d442eaf9bcbc68cf33b04c612 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / SUMMARY - Bacteria of the genus Azospirillum are atmospheric nitrogen (N) fixers and might promote the plant growth in non-leguminous plants. The use of inoculants containing these bacteria, mainly in corn culture, in an attempt to reduce the use of nitrogen fertilizers, improve the growth and development of plants and increase the productivity of grains is a good alternative for sustainable agriculture, however several factors may interfere in getting those benefits, such as the choice of the hybrid to be used, soil and climate conditions and management adopted. Thus, the objective was to evaluate the effect of inoculation with Azospirillum brasilense associated with nitrogen fertilization in corn hybrids coverage that has been recommended for Southwest Goiás, through two experiments. In the first field experiment conducted at second harvest with ten hybrids submitted to the inoculation with Azospirillum brasilense and nitrogen topdressing doses, consisting in the following treatments: no inoculation and no topdressing fertilization, no topdressing fertilization and inoculation, 35 kg ha-1 of N topdressing and inoculation; and 70 kg ha-1 of N topdressing and inoculation, thus forming a 10 x 4 factorial arrangement. Variables related to growth and development have been evaluated, analysis of the enzyme nitrate reductase activity and productivity variables and its components ended up in a conclusion that the inoculation itself was not able to generate significant increments in the variables analyzed, however with the application of nitrogen fertilizer in coverage it was possible to detect the positive effect of the doses tested in some variables. Therefore, under the conditions of this study, the most productive hybrids were the BioGene 7046®, Dekalb 310® and Agroeste 1596®. In the second field experiment, at first crop, we aimed to evaluate methods of application of Azospirillum brasilense (no application, application in seeds, foliar application and combination of application in seed and leaf) associated with nitrogen topdressing doses (0, 35 and 70 kg ha-1 of N) in two hybrids who achieved greater magnitude in productivity of grains in the previous experiment (BioGene 7046® and Dekalb 310®). Variables, related to growth and development, have been evaluated, analysis of the enzyme nitrate reductase activity and productivity variables and its components have been too. Inoculation with Azospirillum brasilense, regardless of the method of application had no effect on the variables related to growth and development and did not generate any increase in grain production. There has been effect due the inoculation with A. brasilense only in seeds during the activity of nitrate reductase in a specific way for one of the hybrids associated with one of the doses of nitrogen topdressing. The nitrogen topdressing fertilization is an essential practice, providing an increase in the growth and development of corn. / RESUMO - Bactérias do gênero Azospirillum são fixadoras de nitrogênio (N) atmosférico e consideradas promotoras de crescimento vegetal, em plantas não leguminosas. O uso de inoculantes contendo estas bactérias principalmente na cultura do milho, na tentativa de reduzir a utilização de fertilizantes nitrogenados, melhorar o crescimento e desenvolvimento das plantas e incrementar a produtividade de grãos é uma boa alternativa para uma agricultura sustentável, porém vários fatores podem interferir na obtenção destes benefícios, como o híbrido utilizado, condições edafoclimáticas e o manejo adotado. Assim, objetivou-se avaliar o efeito da inoculação com Azospirillum brasilense associado a adubação nitrogenada em cobertura em híbridos de milho recomendados para o sudoeste goiano por meio de dois experimentos. No primeiro experimento a campo em segunda safra com dez híbridos submetidos à inoculação com Azospirillum brasilense e doses de nitrogênio em cobertura consistindo nos tratamentos: sem inoculação e sem adubação de cobertura, sem adubação de cobertura e inoculação, 35 kg ha-1 de N em cobertura e inoculação, e 70 kg ha-1 de N em cobertura e inoculação formando assim um arranjo fatorial 10 x 4. Avaliou-se as variáveis relacionadas ao crescimento e desenvolvimento, análise da atividade da enzima redutase do nitrato e variáveis do rendimento e seus componentes no qual concluiu-se que a inoculação em si não foi capaz de gerar incrementos significativos nas variáveis analisadas, porém com a aplicação de adubação nitrogenada em cobertura foi possível detectar o efeito positivo das doses testadas em algumas variáveis, sendo assim nas condições em estudo os híbridos mais produtivos foram o BioGene 7046®, Dekalb 310® e Agroeste 1596®. No segundo experimento a campo em primeira safra objetivou-se avaliar métodos de aplicação de Azospirillum brasilense (sem aplicação, aplicação nas sementes, aplicação foliar e a combinação da aplicação nas sementes e foliar) associado com doses de nitrogênio em cobertura (0, 35 e 70 kg ha-1 de N) em dois híbridos que obtiveram maior amplitude na produtividade de grãos no experimento anterior (BioGene 7046® e Dekalb 310®). Avaliou-se as variáveis relacionadas ao crescimento e desenvolvimento, análise da atividade da enzima redutase do nitrato e variáveis do rendimento e seus componentes. A inoculação com Azospirillum brasilense independentemente do método de aplicação não teve efeito nas variáveis relacionadas ao crescimento e desenvolvimento e não gerou incremento na produção de grãos. Apenas houve efeito da inoculação com A. brasilense nas sementes na atividade da redutase do nitrato, de forma específica para um dos híbridos associado com uma das doses de nitrogênio em cobertura. A adubação nitrogenada em cobertura é prática indispensável, proporcionando incremento no crescimento e desenvolvimento das plantas de milho.

A preocupação com o destino de produtos químicos e água, aplicados ao solo, tem motivado vários pesquisadores a desenvolverem e aplicarem modelos teóricos, objetivando descrever os processos físicos envolvidos no transporte desses produtos no perfil do solo. Nesse sentido, a presente pesquisa teve como objetivo a aplicação do modelo Hydrus-1D para simulação do movimento da água e dos íons nitrato e potássio, em condições de laboratório, utilizando-se para tal colunas segmentadas preenchidas com dois tipos de solo não-saturado (Latossolo Vermelho Amarelo e Nitossolo Vermelho), bem como avaliar o desempenho e sensibilidade do referido modelo. Para a obtenção dos parâmetros de transporte de cada soluto, foram elaboradas as curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves BTC). Os parâmetros de transporte obtidos e as condições de contorno de cada ensaio foram inseridos no modelo Hydrus- 1D para realização das simulações. O desempenho do modelo foi avaliado com base nos parâmetros estatísticos: erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de massa residual, coeficiente de determinação, eficiência e índice de concordância de Willmott. A sensibilidade do modelo foi avaliada conforme o método proposto por McCuen e Snyder (1986) e a análise foi aplicada aos parâmetros: fluxo de entrada, condutividade hidráulica do solo saturado, teor de água na saturação, alfa e n (parâmetros de ajuste da curva de retenção), coeficiente de distribuição e dispersividade. Os resultados experimentais mostraram que o deslocamento do íon nitrato acompanhou a frente de molhamento e em relação ao potássio, observou-se uma maior retenção nas camadas superficiais da coluna de solo, para ambos os solos. Pôde-se concluir que o modelo Hydrus-1D foi eficiente para simulações de deslocamento de potássio e água para ambos os solos estudados e mediante a utilização do modelo de equilíbrio para o transporte de solutos no solo, o modelo Hydrus-1D não foi eficiente para simular o deslocamento de nitrato, para ambos os solos. Os procedimentos experimentais para estimativa de parâmetros de transporte, como as curvas de distribuição de efluentes, foram suficientes para descrever a movimentação de potássio no solo, gerando informações de entrada precisas para os modelos de simulação. Para a simulação do deslocamento do íon nitrato, concluiu-se que o modelo Hydrus-1D requer um processo experimental mais detalhado, sendo necessária a estimativa de um maior número de parâmetros de transporte. Em relação à análise de sensibilidade, ao simular os teores de potássio e água no solo, o modelo apresentou maior sensibilidade aos parâmetros teor de água na saturação e fluxo de entrada da solução. Tais parâmetros, portanto, precisam ser determinados com maior precisão. Houve baixa sensibilidade aos parâmetros condutividade hidráulica do solo saturado e dispersividade, para ambos os solos estudados. / The concern about the fate of chemical products and water, applied to the soil, has been motivating several researchers to develop and apply theoretical models, aiming to describe the physical processes involved in the transport of those products in soil profile. The present research had as objective the application of the model Hydrus- 1D for water and solute (nitrate and potassium) simulation profile, in laboratory conditions, using soil columns filled with two types of unsaturated soil (Oxisol (Haplustox) and Hapludox), as well to evaluate the acting and sensitivity of the model. The transport parameters were obtained for each solute by breakthrough curves (BTCs). The transport parameters obtained and the boundary conditions were inserted in the Hydrus-1D model to realize the simulations. The acting of the Hydrus-1D model was evaluated using the statistical indicators: maximum error, mean absolute error, normalized root mean-square error, coefficient of residual mass, determination coefficient, efficiency and Willmott concordance index. The model sensitivity was evaluated by the method proposed by McCuen and Snyder (1986) and applied to the parameters: input flow, soil saturated hydraulic conductivity, water content (saturation point), alpha and n (soil water retention curve parameters), distribution coefficient and dispersivity. The obtained results, experimentally, showed the nitrate displacement following the wetting front and, in relation to the potassium ion, a larger retention was observed at the superficial soil columns layers. Therefore, was possible to conclude that Hydrus-1D model was efficient for both water and potassium displacement simulations, for both studied soils and by the balance model for solute transport in soil, the Hydrus- 1D model was not efficient to simulate the nitrate displacement in both soils. The experimental procedures to estimate transport parameters, by the BTCs, were enough to describe the potassium movement in soil, generating input information necessary to the model simulation. To the simulation of the nitrate displacement, was possible to conclude that the model Hydrus-1D requests a more detailed experimental process, being necessary the estimate of a larger number of transport parameters. In relation to the sensitivity analysis of the Hydrus-1D model, when simulated the content of potassium and water at the soil columns, was observed that the model shows more sensitivity about to the parameters: water content (saturation point) and input flow. This parameters need to be estimated with more precision. There was a low sensitivity to the parameters soil saturated hydraulic conductivity and dispersivity for both studied soils.

Echium plantagineum is considered an annual invasive ruderal plant, possibly biennial, originating in the Mediterranean region and Western Europe, of easy adaptation, with up to 1,5 m of height, reproduced by seeds, and with potential to become weed. Besides being easy to adapt to different environmental conditions. Besides being easy to adapt to different environmental conditions. In view of the above, the objective of the work is to evaluate methods of overcoming dormancy, light regimes, temperature variations and seeding depths in the physiological quality of E. plantagineum seeds. Three experiments were conducted, two in the laboratory, in which Experiment I evaluated seed dormancy overcoming treatments with high temperature exposure times (42 °C) and humidity [TU] (100%) (24, 48, 72 and 96 h), immersion times in potassium nitrate (PN) (0,2%) (6, 12, 18 and 24 h), immersion in concentrations of gibberellic acid [GA] (250, 500, 750, 1000 and 1500 mg L-1), and PN + GA (12 h) + (125, 250, 375, 500 and 625 mg L-1). In Experiment II the seeds were submitted to different constant temperatures (5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 °C) in the presence or absence of light. Experiment III was conducted in a greenhouse, in which the seeds were allocated to different soil depths (0,0, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, and 5,0 cm) in the presence or absence of plant cover with ryegrass straw (Lolium multiforum L.). In general, the pre-germination treatments using PN and GA applied sequentially are favorable for overcoming dormancy, allowing maximum expression of vigor and germination of the seeds, making it possible to generate seedlings with normal primary structures. Seeds of E. plantagineum can be classified as neutral photoblasts, having a temperature of 20 °C as optimum for germination, variable from 10 to 30 °C. When the seeds were submitted to depths in the soil, there was a significant decrease of the emergence with the increase of the depth, being the seeds located at the surface showed greater emergence, occurring positive influence of the soil cover with straw. / Echium plantagineum é considerada uma planta ruderal invasiva anual, eventualmente bienal, originária da região do Mediterrâneo e Europa Ocidental, de fácil adaptação, com até 1,5 m de estatura, reproduzida por sementes, e com potencial para se converter em planta daninha. Além de possuir fácil capacidade de adaptação a diferentes condições ambientais. Diante do exposto, o trabalho tem como objetivos avaliar métodos de superação da dormência, regimes de luz, variações de temperaturas e profundidades de semeadura na qualidade fisiológica de sementes de E. plantagineum. Foram conduzidos três experimentos, sendo dois em laboratório, em que no Experimento I avaliou-se tratamentos de superação de dormência de sementes com tempos de exposição a alta temperatura (42 °C) e umidade [TU] (100%) (24, 48, 72 e 96 h), tempos de imersão em nitrato de potássio [NP] (0,2%) (6, 12, 18 e 24 h), imersão em concentrações de ácido giberélico [AG] (250, 500, 750, 1000 e 1500 mg L-1), e NP+AG (12 h) + (125, 250, 375, 500 e 625 mg L-1). No Experimento II as sementes foram submetidas a diferentes temperaturas constantes (5, 10, 15, 20, 25, 30 e 35 °C) em presença ou ausência de luz. O Experimento III foi conduzido em casa de vegetação, no qual as sementes foram alocadas a diferentes profundidades no solo (0,0, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, e 5,0 cm) sob presença ou ausência de cobertura vegetal com palha de azevém (Lolium multiforum L.). Em geral, os tratamentos pré-germinativos utilizando NP e AG aplicados de forma sequencial são favoráveis para a superação da dormência, permitindo máxima expressão do vigor e germinação das sementes, possibilitando gerar plântulas com estruturas primárias normais. As sementes de E. plantagineum podem ser classificadas como fotoblásticas neutras, possuindo a temperatura de 20 °C como ótima para germinação, variável de 10 a 30 °C. Quando as sementes foram submetidas a profundidades no solo, ocorreu diminuição acentuada da emergência com o aumento da profundidade, sendo que as sementes localizadas na superfície apresentaram maior emergência, ocorrendo influência positiva da cobertura do solo com palha.

Orientador: Ione Salgado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T08:31:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vitor_SimoneCespedes_M.pdf: 2469178 bytes, checksum: 5b012d0f044b319a6fb8e2dc382c8242 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O NO é uma molécula sinalizadora versátil muito importante em diversos processos em plantas. Uma de suas principais atuações é na sinalização celular durante o processo de defesa contra o ataque de patógenos. Plantas de Arabidopsis thaliana do genótipo mutante nia1 nia2, deficientes para os dois genes estruturais que codificam para a enzima nitrato redutase (NR), são susceptíveis à bactéria Pseudomonas syringae. Foi sugerido que a resposta de defesa prejudicada no mutante NR-deficiente seria resultante de seus reduzidos níveis de NO, quando comparados àqueles do genótipo selvagem. Em um trabalho recente de nosso grupo, empregando microarranjo de DNA, foi observado que a fumigação com gás NO no mutante nia1 nia2 foi capaz de modular diversos genes relacionados à defesa, alguns dos quais não previamente documentados como responsivos a esse radical. Neste trabalho se analisou por PCR em tempo real o efeito do gás NO na expressão de genes relacionados à defesa em plantas selvagem e no mutante nia1 nia2 infectados com uma linhagem avirulenta da bactéria P. syringae. Genes de defesa, como PR1, foram induzidos pela bactéria e a expressão destes foi maior no genótipo selvagem quando comparado ao nia1 nia2, o que é consistente com a susceptibilidade do mutante. A fumigação com NO também modulou genes relacionados à biossíntese de lignina (CAD1) e à sinalização de auxina (TIR1, ILL1, GH3) e etileno (ACCS7). Análises de quantificação de lignina mostraram uma pequena redução desse composto no genótipo mutante em relação ao selvagem, além de uma diferença em sua composição. Ademais, a fumigação com NO atenuou a expressão de PR1 e outros genes relacionados à via do ácido salicílico em plantas inoculadas e preveniu o crescimento bacteriano em folhas nia1 nia2. Já foi demonstrado que a inoculação do patógeno no mutante induz uma baixa produção de NO e no presente trabalho observou-se uma alta produção de H2O2 comparado ao selvagem. O H2O2 potencializou o efeito microbicida do NO fumigado na suspensão de bactéria. Os resultados sugerem que um efeito microbicida direto do NO, em conjunto com H2O2, pode resultar na atenuação da resposta de defesa na planta, reduzindo o gasto de energia associado à transcrição de genes relacionados à defesa / Abstract: NO is an important signaling and versatile molecule which plays important roles in many processes in plants. One of its main actions is in cell signaling during defense response against pathogen attack. Arabidopsis thaliana plants of the nia1 nia2 mutant genotype, deficient in the two structural genes encoding for the enzyme nitrate reductase (NR), are susceptible to the avirulent bacteria Pseudomonas syringae. It has been suggested that the impaired defense response in the NR-deficient mutant would result from their low NO levels when compared to those of the wild type. Indeed, in a recent study from our group, it was observed through a DNA microarray that fumigation of nia1 nia2 mutant with NO gas was able to modulate many genes related to defense, some of which not previously documented as responsive to this radical. In this work we analyzed by real-time PCR the effect of NO gas on the expression of genes related to defense in the wild type and nia1 nia2 mutant infected with an avirulent strain of Pseudomonas syringae. Defense genes such as PR1 were induced by the bacteria and its expression was higher in wild type when compared to nia1 nia2, which is consistent with the susceptibility of the mutant. NO fumigation also modulated genes related to the biosynthesis of lignin (CAD1) and the auxin (Tir1, ILL1, GH3) and ethylene pathways (ACCS7). Analysis of lignin showed a reduction of this compound in the mutant genotype compared to wild type, and a difference in its composition. In addition, fumigation with NO attenuated the expression of PR1 and other genes related to salicylic acid signaling in infected plants and prevented bacterial growth in nia1 nia2 leaves. Furthermore, pathogen infection is known to induce a low production of NO in nia1 nia2 and here we also observed that there is a higher production of H2O2 in the mutant compared to the wild type. H2O2 potentiated the microbicidal effect of NO fumigated in bacterial suspensions. The results suggest that a direct microbicidal effect of NO, together with H2O2, may result in attenuation of the defense response in the plant, reducing energy expenditure associated with the transcription of genes related to defense / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestra em Biologia Vegetal

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danilo.pdf: 175899 bytes, checksum: b04d88ee36d5ad6d930279e979225e7f (MD5) Previous issue date: 2006-03-06 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Because of depletion of the soils in south-east Brazil, Brachiaria sp. has increased its importance among cattle farmers, since it can tolerate soils with low nutrient levels. The hypothesis of this study took into account that, since Mo is a co-factor of nitrate reductase activity affecting nitrogen metabolism, different concentrations of this micronutrient could support an increase in B. brizantha growth. Therefore, the objective of this study was to verify the effects of different concentrations of Mo on physiology and yield of Brachiaria brizantha cv. Marandu, and the interaction with different N concentrations in Presidente Prudente SP, Brazil. Under simulated graze in greenhouse conditions, percentage of gross protein, dry matter production, number of shoots, and nitrate reductase activity was evaluated. Our results didn t show an expected dose-response curve in relation to Mo concentrations. However, the results indicated that Mo supplies for B.brizantha should be carried out plus nitrogen supplementation. / Com o empobrecimento dos solos da região sudeste do país, o gênero Brachiaria vem sendo um importante aliado aos pecuaristas, na condição de suportar solos com baixa fertilidade. Desta forma, este estudo tem como objetivo verificar os efeitos de diferentes doses de Mo (0, 30 ,60 ,90 g ha-1) sobre a fisiologia e produção de B. brizantha cv. Marandu, e sua interação com diferentes doses de nitrogênio (0, 40, 80 kg ha-1). Para tanto foram avaliados durante um processo de simulação de pastoreio em casa de vegetação o teor de proteína bruta, produção de matéria seca, número de perfilhos e atividade da enzima nitrato redutase. A hipótese deste trabalho considerou que, uma vez que o Mo afeta o metabolismo do nitrogênio, interferindo na atividade da nitrato redutase (NR), espera-se que diferentes doses desse micronutriente influencie o crescimento da B. brizantha cv. Marandu. Entretanto, nossos resultados não evidenciaram um clássico padrão de dose-efeito em relação ao Mo. Por outro lado, os resultados sugeriram que as suplementações com Mo em B. brizantha cv Marandu devem ser realizadas em conjunto com uma adubação nitrogenada.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danilo.pdf: 175899 bytes, checksum: b04d88ee36d5ad6d930279e979225e7f (MD5) Previous issue date: 2006-03-06 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Because of depletion of the soils in south-east Brazil, Brachiaria sp. has increased its importance among cattle farmers, since it can tolerate soils with low nutrient levels. The hypothesis of this study took into account that, since Mo is a co-factor of nitrate reductase activity affecting nitrogen metabolism, different concentrations of this micronutrient could support an increase in B. brizantha growth. Therefore, the objective of this study was to verify the effects of different concentrations of Mo on physiology and yield of Brachiaria brizantha cv. Marandu, and the interaction with different N concentrations in Presidente Prudente SP, Brazil. Under simulated graze in greenhouse conditions, percentage of gross protein, dry matter production, number of shoots, and nitrate reductase activity was evaluated. Our results didn t show an expected dose-response curve in relation to Mo concentrations. However, the results indicated that Mo supplies for B.brizantha should be carried out plus nitrogen supplementation. / Com o empobrecimento dos solos da região sudeste do país, o gênero Brachiaria vem sendo um importante aliado aos pecuaristas, na condição de suportar solos com baixa fertilidade. Desta forma, este estudo tem como objetivo verificar os efeitos de diferentes doses de Mo (0, 30 ,60 ,90 g ha-1) sobre a fisiologia e produção de B. brizantha cv. Marandu, e sua interação com diferentes doses de nitrogênio (0, 40, 80 kg ha-1). Para tanto foram avaliados durante um processo de simulação de pastoreio em casa de vegetação o teor de proteína bruta, produção de matéria seca, número de perfilhos e atividade da enzima nitrato redutase. A hipótese deste trabalho considerou que, uma vez que o Mo afeta o metabolismo do nitrogênio, interferindo na atividade da nitrato redutase (NR), espera-se que diferentes doses desse micronutriente influencie o crescimento da B. brizantha cv. Marandu. Entretanto, nossos resultados não evidenciaram um clássico padrão de dose-efeito em relação ao Mo. Por outro lado, os resultados sugeriram que as suplementações com Mo em B. brizantha cv Marandu devem ser realizadas em conjunto com uma adubação nitrogenada.

A colheita de cana-de-açúcar, sem despalha a fogo, vem crescendo no Brasil. Nesse sistema de cultivo, existem muitas dúvidas em relação ao manejo da palha, e das quantidades de nitrogênio e potássio a serem utilizadas. Objetivou-se avaliar o manejo da palha, adubação nitrogenada, potássica e uso do inoculante em área comercial de cana-de-açúcar. Para isso, instalou-se experimento na região de Piracicaba - SP, num Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico, cultivado com a variedade de cana-de-açúcar CTC 9, em delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial incompleto 3x6x4, totalizando 153 parcelas, sendo três manejos da palha-MP (distribuição da palha da cana em toda área-MPT, retirada da palha apenas nas linhas da cana-de-açúcar-MPRL e enleiramento da palha a cada duas linhas-MP2:1), seis doses de N (aplicação de 0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de N, aplicação na linha da cana de solução contendo cinco espécies de bactérias fixadoras de nitrogênio na ausência de adubação nitrogenada e aplicação na linha da cana de solução contendo cinco espécies de bactérias fixadoras de nitrogênio mais 30 kg ha-1 de N mineral), quatro doses de K (0, 50, 100 e 150 kg de K2O ha-1) e três repetições. As variáveis analisadas ao longo das duas socas foram: análises químicas do solo, emissão de CO2, diagnose foliar, avaliações biológicas e tecnológicas e produção de colmos da cana-de-açúcar. A aplicação de nitrogênio e potássio afetou a fertilidade do solo, teor foliar de N, açúcar teórico recuperável e crescimento da cana-de-açúcar. A aplicação de 80 kg ha-1 de K2O é suficiente para apresentar alta produtividade da primeira (87 t ha-1) e da segunda soca de cana-deaçúcar (141 t ha-1) e não houve resposta a aplicação de nitrogênio mineral. A aplicação de inoculante não aumentou a produtividade da cana-de-açúcar. O MPRL se mostrou como o mais promissor em relação ao crescimento e produtividade da cana-de-açúcar. O MPRL apresentou maior emissão de carbono se comparado ao MP2:1 na 2a soca. Na 1ª soca, no MPT, MPRL e MP2:1, a emissão de CO2 foi de 1,7; 2,0 e 1,7 ?mol m-2 s-1, a temperatura foi de 21,7; 21,7; 21,2 ºC e a umidade foi de 11,1; 6,6 e 9,5%, respectivamente. Na 2ª soca, no MPT, MPRL e MP2:1, o CO2 foi de 1,8; 2,1 e 1,6 ?mol m-2 s-1, a temperatura foi de 21,4; 22,9; 22,4 ºC e a umidade foi de 16,9; 12,3 e 11,5%, respectivamente. A emissão de CO2 aumentou com o crescimento das plantas de cana-de-açúcar e oscilou de 6 a 12,4 ?mol m-2. / The harvesting of sugarcane, straw removal without fire, is growing in Brazil. In this culture system, there are many questions about the management of residue, and the amounts of nitrogen and potassium to be used. This study aimed to evaluate the straw management sugarcane, nitrogen, potassium and use of inoculants in commercial sugarcane. For this experiment was installed in Piracicaba - SP, in the Oxissol cultivated with the variety of sugarcane CTC 9, in a randomized block design in a incomplete factorial 3x6x4, totaling 153 plots, three management of stubble-MP (distribution of sugarcane trash in every area-MPT, removal of straw only rows of sugarcane MPRL and windrowing straw every two lines-MP2:1) six doses of N (application of 0, 60, 120 and 180 kg ha-1 of N, applied in line with the cane solution containing five species of nitrogen-fixing bacteria in the absence of nitrogen fertilizer application on line and cane solution containing five species of nitrogen-fixing bacteria plus 30 kg ha-1 of mineral N), four doses of K (0, 50 , 100 and 150 kg ha-1 of K2O) and three replications. The variables analyzed along the two years were: soil chemical analysis, CO2 emission, foliar diagnosis, biological and technological evaluations and straw yield of sugarcane. The application of nitrogen and potassium affect soil fertility, leaf N content, theoretical recoverable sugar and growth of sugarcane. The application of 80 kg ha-1 of K2O is sufficient to present the first high productivity (87 t ha-1) and second ratoon sugarcane (141 t ha-1) and there was no response from the application nitrogen mineral. The inoculant application did not increase productivity of sugarcane. The MPRL proved as the most promising in relation to growth and productivity of sugarcane. The MPRL had lower moisture and higher carbon footprint compared to MPT and MP2:1. In the 1st ratoon, the MPT, MPRL and MP2:1, the emission of CO2 was 1.7, 2.0 and 1.7 ?mol m-2 s-1, the temperature was 21.7, 21.7; 21.2 ºC and humidity was 11.1, 6.6 and 9.5%, respectively. In the 2nd ratoon in MPT, MPRL and MP2:1 first, the CO2 was 1.8, 2.1 and 1.6 ?mol m-2 s-1, the temperature was 21.4, 22.9; 22, 4 ºC and the humidity was 16.9, 12.3 and 11.5%, respectively. The emission of CO2 increased with the growth of plants sugarcane and oscillated 6 to 12.4 ?mol m-2 s-1.

A produção da cianobactéria Arthrospira (Spirulina) platensis é considerada de interesse nas indústrias de alimentos, farmacêuticas e químicas. Diferentes fontes de nitrogênio alternativas têm sido sugeridas na literatura para seu cultivo, incluindo uréia e sais de amônio, visando à diminuição no custo do meio de cultivo. A perda de amônia por degasificação ocorre quando utilizados tanques abertos, justificando dessa forma o uso da associação de fontes de nitrato e de amônia em fotobiorreatores fechados. O nitrato de amônio (NH4NO3) contorna estas condições, proporcionando ao cultivo uma fonte de nitrogênio prontamente assimilável (amônio) e outra de reserva (nitrato), no mesmo composto. Neste trabalho verificou-se, pelo uso de um planejamento fatorial 22 com configuração de estrela, a influência da intensidade luminosa (I) e da adição de diferentes concentrações de NH4NO3 (mM), no crescimento e composição da biomassa de A. platensis em cultivos realizados em fotobiorreator tubular por processo descontínuo alimentado, utilizando um tempo de 6 dias alimentação para a fonte de nitrogênio. Parâmetros cinéticos de crescimento, como concentração celular máxima (Xm), produtividade em células (PX) e o fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N), bem como o teor de proteínas e lipídios na biomassa foram avaliados. Através do uso da regressão multivariável para a otimização das condições experimentais, foram obtidos valores de Xm e de PX correspondentes a 4710 mg L-1 e 478,9 mg L-1d-1, respectivamente, pelo emprego de I = 148 µmol fótons m-2 s-1 e a adição de 9,7 mM de NH4NO3. O maior valor de YX/N registrado foi 8,1 mg mg-1, sendo superior aos obtidos com nitrato de sódio (0,80 mg mg-1). Os teores de proteína e de lipídios alcançaram valores de até 63,2 e 17,3 %, respectivamente. O emprego de NH4NO3 conduziu à redução dos custos de produção, sendo gastos em média R$ 15,97 da fonte de nitrogênio por quilograma de células, valor inferior se comparado com outras fontes usadas no cultivo de A. platensis como NaNO3 (R$ 59,10 por quilograma de células). O uso do NH4NO3 em fotobiorreator tubular mostrou-se promissor para o cultivo de A. platensis, ao proporcionar um aumento na produção de biomassa e diminuir a perda de amônia por degasificação. / The production of the cyanobacterium Arthrospira (Spirulina) platensis is considered of interest to the food, pharmaceutical and chemical industries. Alternative nitrogen sources have been suggested in literature, including urea and ammonium salts, in order to reduce the cost of cultivation medium. Ammonia off-gassing occurs when open ponds are used, thus justifying the utilization of nitrate and ammonia sources association. Ammonium nitrate (NH4NO3) attend this condition, providing the cultivation with a nitrogen source readily assimilated (ammonium) and with one of reserve (nitrate), in the same molecule. In this work, it was verified, using a 22 factorial design with star configuration, the influence of light intensity (I) and the addition of different concentrations of NH4NO3 (mM) on the growth and biomass composition of S. platensis in cultures carried out in tubular photobioreactor by fed-batch process, using a 6-day feeding time of the nitrogen source. Kinetic growth parameters, such as maximum cell concentration (Xm), cell productivity (Px) and yield of nitrogen to biomass (YX/N), as well the biomass content of protein and lipids, were evaluated. Through the use of regression analysis for the optimization of experimental conditions, values of Xm and PX such as 4710 mg L-1 and 478.9 mg L-1d-1, respectively, were obtained by the use of I = 148 µmol photons m-2 s-1 and the addition of 9.7 mM of NH4NO3. The highest value of YX/N obtained was 8.1 mg mg-1, higher than that provided by the use of sodium nitrate (0.80 mg mg-1). The levels of protein and lipid achieved up to 63.2 and 17.3 %, respectively. The use of NH4NO3 led to the reduction of culture medium costs, in which R$ 15.97 (Real/Brazil) were spent on nitrogen source per kilogram of cells, value that is lower if compared to other common sources used for A. platensis growth, such as NaNO3 (R$ 59.10 per kilogram of cells, Real/Brazil). The use of NH4NO3 in tubular photobioreactor proved to be promising for the cultivation of A. platensis, leading to an increase in biomass production and diminishing the ammonia lost by off-gassing.