CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os estresses salino e osmÃtico sÃo responsÃveis por perdas significativas na produÃÃo agrÃcola, particularmente nas regiÃes semiÃridas. Nessas condiÃÃes, a raiz à o ÃrgÃo da planta que sofre os primeiros efeitos e à responsÃvel pela percepÃÃo e sinalizaÃÃo bioquÃmica dos estresses. Em folhas, as peroxidases do ascorbato do citosol sÃo as principais isoformas envolvidas com a proteÃÃo antioxidativa contra o excesso de H2O2 e sÃo tambÃm relacionadas na sinalizaÃÃo em condiÃÃes de estresses. Entretanto, esses mecanismos de aÃÃo em raÃzes sÃo pouco conhecidos. O objetivo deste estudo foi testar a hipÃtese de que as APXs citosÃlicas sÃo essenciais para a proteÃÃo antioxidativa de raÃzes de arroz expostas Ãs condiÃÃes de estresse salino e osmÃtico. Para isso, plantas transgÃnicas silenciadas nas duas isoformas de APXs citosÃlicas (APX1/2) e plantas nÃo transformadas (45 dias de idade) foram expostas a duas condiÃÃes de estresse: (1) NaCl e manitol em concentraÃÃes iso-osmÃticas (-0,62 MPa) durante oito dias e (2) manitol 268 mM (-0,62 MPa) por dois dias. Em plantas silenciadas, a quantidade de transcritos (RNAs) de OsAPX1 e OsAPX2 foi reduzida em 90% enquanto que a abundÃncia das duas proteÃnas mensurada por western blotting nÃo foi detectÃvel. A atividade total de APX foi diminuÃda em 66% em comparaÃÃo com as NTs na condiÃÃo controle, evidenciando que o silenciamento foi efetivo nas raÃzes. Como consequÃncia da deficiÃncia das APX1/2, o nÃvel de H2O2 foi aumentado em 51% comparado com as NTs. Ambos os estresses afetaram de modo similar o crescimento da raiz e parte aÃrea das APX1/2, em comparaÃÃo com as plantas nÃo transformadas (NT). Os valores de danos de membrana nas raÃzes foram aumentados na mesma intensidade nos dois genÃtipos e nos dois tipos de estresses, indicando que as APX1/2 apresentaram mesma sensibilidade aos estresses estudados. Nas plantas NT, as quantidades de transcritos de OsAPX1 e OsAPX2 foram aumentadas discretamente por NaCl e manitol enquanto que a atividade de APX foi aumentada somente pelo NaCl. As plantas APX1/2 mostraram a mesma tendÃncia das NTs quanto a expressÃo e atividade de APX. O aumento na quantidade relativa dos transcritos das outras isoformas de APX, principalmente de OsAPX3, OsAPX5 e OsAPX8, em ambos os genÃtipos sob estresse salino, foi correlacionado com o aumento da atividade da APX. AlÃm disso, outras peroxidases (GPX e GPOD) apresentaram a mesma tendÃncia de aumento de atividade apenas sob estresse salino. Diferentemente, manitol induziu um aumento proeminente na atividade de catalase nas plantas NT enquanto que nas APX1/2 essa enzima jà apresentava atividade aumentada antes do estresse e permaneceu no mesmo nÃvel. As concentraÃÃes de H2O2 foram aumentadas intensamente por manitol e reduzidas na presenÃa de NaCl. O nÃvel de TBARS (indicador de peroxidaÃÃo lipÃdica) foi mantido inalterado na presenÃa dos dois estresses e nos dois tipos de plantas. Os resultados deste estudo, quando analisados em conjunto, mostram que raÃzes de arroz expostas aos estresses salino e osmÃtico exibiram respostas complexas em termos de metabolismo redox. Aparentemente, as duas APXs citosÃlicas nÃo sÃo essenciais para a proteÃÃo antioxidativa, uma vez que as plantas mutantes apresentaram uma performance fisiolÃgica semelhante as plantas NT. As respostas aos dois fatores de estresse, NaCl e manitol, foram contrastantes nos dois genÃtipos, sugerindo que diferentes mecanismos de proteÃÃo antioxidante foram acionados para cada tipo de estresse. / Os estresses salino e osmÃtico sÃo responsÃveis por perdas significativas na produÃÃo agrÃcola, particularmente nas regiÃes semiÃridas. Nessas condiÃÃes, a raiz à o ÃrgÃo da planta que sofre os primeiros efeitos e à responsÃvel pela percepÃÃo e sinalizaÃÃo bioquÃmica dos estresses. Em folhas, as peroxidases do ascorbato do citosol sÃo as principais isoformas envolvidas com a proteÃÃo antioxidativa contra o excesso de H2O2 e sÃo tambÃm relacionadas na sinalizaÃÃo em condiÃÃes de estresses. Entretanto, esses mecanismos de aÃÃo em raÃzes sÃo pouco conhecidos. O objetivo deste estudo foi testar a hipÃtese de que as APXs citosÃlicas sÃo essenciais para a proteÃÃo antioxidativa de raÃzes de arroz expostas Ãs condiÃÃes de estresse salino e osmÃtico. Para isso, plantas transgÃnicas silenciadas nas duas isoformas de APXs citosÃlicas (APX1/2) e plantas nÃo transformadas (45 dias de idade) foram expostas a duas condiÃÃes de estresse: (1) NaCl e manitol em concentraÃÃes iso-osmÃticas (-0,62 MPa) durante oito dias e (2) manitol 268 mM (-0,62 MPa) por dois dias. Em plantas silenciadas, a quantidade de transcritos (RNAs) de OsAPX1 e OsAPX2 foi reduzida em 90% enquanto que a abundÃncia das duas proteÃnas mensurada por western blotting nÃo foi detectÃvel. A atividade total de APX foi diminuÃda em 66% em comparaÃÃo com as NTs na condiÃÃo controle, evidenciando que o silenciamento foi efetivo nas raÃzes. Como consequÃncia da deficiÃncia das APX1/2, o nÃvel de H2O2 foi aumentado em 51% comparado com as NTs. Ambos os estresses afetaram de modo similar o crescimento da raiz e parte aÃrea das APX1/2, em comparaÃÃo com as plantas nÃo transformadas (NT). Os valores de danos de membrana nas raÃzes foram aumentados na mesma intensidade nos dois genÃtipos e nos dois tipos de estresses, indicando que as APX1/2 apresentaram mesma sensibilidade aos estresses estudados. Nas plantas NT, as quantidades de transcritos de OsAPX1 e OsAPX2 foram aumentadas discretamente por NaCl e manitol enquanto que a atividade de APX foi aumentada somente pelo NaCl. As plantas APX1/2 mostraram a mesma tendÃncia das NTs quanto a expressÃo e atividade de APX. O aumento na quantidade relativa dos transcritos das outras isoformas de APX, principalmente de OsAPX3, OsAPX5 e OsAPX8, em ambos os genÃtipos sob estresse salino, foi correlacionado com o aumento da atividade da APX. AlÃm disso, outras peroxidases (GPX e GPOD) apresentaram a mesma tendÃncia de aumento de atividade apenas sob estresse salino. Diferentemente, manitol induziu um aumento proeminente na atividade de catalase nas plantas NT enquanto que nas APX1/2 essa enzima jà apresentava atividade aumentada antes do estresse e permaneceu no mesmo nÃvel. As concentraÃÃes de H2O2 foram aumentadas intensamente por manitol e reduzidas na presenÃa de NaCl. O nÃvel de TBARS (indicador de peroxidaÃÃo lipÃdica) foi mantido inalterado na presenÃa dos dois estresses e nos dois tipos de plantas. Os resultados deste estudo, quando analisados em conjunto, mostram que raÃzes de arroz expostas aos estresses salino e osmÃtico exibiram respostas complexas em termos de metabolismo redox. Aparentemente, as duas APXs citosÃlicas nÃo sÃo essenciais para a proteÃÃo antioxidativa, uma vez que as plantas mutantes apresentaram uma performance fisiolÃgica semelhante as plantas NT. As respostas aos dois fatores de estresse, NaCl e manitol, foram contrastantes nos dois genÃtipos, sugerindo que diferentes mecanismos de proteÃÃo antioxidante foram acionados para cada tipo de estresse. / Salt and osmotic stresses are responsible for significant losses in agriculture, particularly in semiarid regions. In such conditions, roots are the first plant organ in contact with the stress and are responsible for perception and signaling. In leaves, cytosolic ascorbate peroxidases (APX) are the main isoforms involved with antioxidative defence against H2O2 excess and signaling under stressful conditions. Nevertheless, such metabolic mechanisms in roots are still unknown. The aim of this study was to test the hypothesis that cytosolic APX isoforms are essential to antioxidant protection in rice roots exposed to salt and osmotic stresses. To test this hypothesis, rice mutants double silenced for cytosolic APXs (APX1/2) and non-transformed plants, both with 45 day-old, were submitted to two stressful treatments: (1) NaCl and mannitol in iso-osmotic concentrations (-0.62MPa) for eight days and (2) mannitol 268 mM (-0.62MPa) for two days. In mutant plants, OsAPX1 and OsAPX2 transcript amounts (RNAs) were reduced by 90% whereas both protein abundance measured by Western blotting were not detectable. Under control conditions, total APX activity was reduced by 66% in comparison with NT plants, showing that the silencing was effective in roots. In APX1/2 roots, H2O2 level was increased by 51% as a consequence of APX1/2 silencing. Both stresses affected similarly root and shoot growing compared with NT. Membrane damage was increased at the same level in both genotypes and in both stresses, showing that APX1/2 were as sensible as NT plants. In NT roots, OsAPX1 and OsAPX2 transcript amounts was slightly increased by NaCl and mannitol whereas only NaCl increased APX activity. Under salt stress, both genotypes increased other APX isoforms, especially OsAPX3, OsAPX5 and OsAPX8. These increases were correlated with the increased APX activity. In addition, other peroxidases (GPX and GPOD) displayed the same trend as APX, increasing their activity in response to NaCl. On the other hand, mannitol induced a prominent increase in catalase activity in NT plants, while in APX1/2 plants CAT activity did not changed. The H2O2 content was increased in both genotypes exposed to mannitol treatments, and was reduced for NaCl. TBARS level was not altered in the presence of both stresses for both genotypes. This study shows that rice plants exposed to salt or osmotic stresses display complex responses regarding to redox metabolism. Apparently, both cytosolic APXs are not essential to antioxidative protection, since mutant plants presented similar physiological performance to NT plants. The responses to both stresses, NaCl and mannitol, were contrasting for both genotypes, suggesting that different mechanisms of antioxidative protection were triggered for each different stress condition. / Salt and osmotic stresses are responsible for significant losses in agriculture, particularly in semiarid regions. In such conditions, roots are the first plant organ in contact with the stress and are responsible for perception and signaling. In leaves, cytosolic ascorbate peroxidases (APX) are the main isoforms involved with antioxidative defence against H2O2 excess and signaling under stressful conditions. Nevertheless, such metabolic mechanisms in roots are still unknown. The aim of this study was to test the hypothesis that cytosolic APX isoforms are essential to antioxidant protection in rice roots exposed to salt and osmotic stresses. To test this hypothesis, rice mutants double silenced for cytosolic APXs (APX1/2) and non-transformed plants, both with 45 day-old, were submitted to two stressful treatments: (1) NaCl and mannitol in iso-osmotic concentrations (-0.62MPa) for eight days and (2) mannitol 268 mM (-0.62MPa) for two days. In mutant plants, OsAPX1 and OsAPX2 transcript amounts (RNAs) were reduced by 90% whereas both protein abundance measured by Western blotting were not detectable. Under control conditions, total APX activity was reduced by 66% in comparison with NT plants, showing that the silencing was effective in roots. In APX1/2 roots, H2O2 level was increased by 51% as a consequence of APX1/2 silencing. Both stresses affected similarly root and shoot growing compared with NT. Membrane damage was increased at the same level in both genotypes and in both stresses, showing that APX1/2 were as sensible as NT plants. In NT roots, OsAPX1 and OsAPX2 transcript amounts was slightly increased by NaCl and mannitol whereas only NaCl increased APX activity. Under salt stress, both genotypes increased other APX isoforms, especially OsAPX3, OsAPX5 and OsAPX8. These increases were correlated with the increased APX activity. In addition, other peroxidases (GPX and GPOD) displayed the same trend as APX, increasing their activity in response to NaCl. On the other hand, mannitol induced a prominent increase in catalase activity in NT plants, while in APX1/2 plants CAT activity did not changed. The H2O2 content was increased in both genotypes exposed to mannitol treatments, and was reduced for NaCl. TBARS level was not altered in the presence of both stresses for both genotypes. This study shows that rice plants exposed to salt or osmotic stresses display complex responses regarding to redox metabolism. Apparently, both cytosolic APXs are not essential to antioxidative protection, since mutant plants presented similar physiological performance to NT plants. The responses to both stresses, NaCl and mannitol, were contrasting for both genotypes, suggesting that different mechanisms of antioxidative protection were triggered for each different stress condition.

Diversos estudos têm sugerido uma possível associação entre o consumo de proteínas vegetais e redução de pressão arterial. Feijão consumido com arroz é fonte de proteínas de alto valor biológico que fazem parte do hábito alimentar da população brasileira. Assim, pode ser uma opção a mais de intervenção nutricional para manejo de hipertensão arterial sistêmica (HAS) com provável adesão, visto que, esses alimentos são de fácil disponibilidade. No entanto estudos sobre associação do consumo de feijão com hipertensão são poucos. Assim, o presente estudo tem como objetivos avaliar a associação entre o consumo de feijão e arroz e níveis pressóricos de pacientes em tratamento anti-hipertensivo. Outra intervenção nutricional para controle da HAS é a restrição de sal na dieta, cuja eficácia já foi demonstrada, mas é de difícil adesão. Considerando a importância de avaliar a adesão à restrição de sal e a falta de instrumentos de fácil aplicação na rotina assistencial, outro objetivo dessa dissertação foi realizar a validação do questionário de restrição de sódio dietético (DSRQ) desenvolvido para pacientes com insuficiência cardíaca, em pacientes com hipertensão. Esse questionário pode ser útil para identificação de barreiras e facilitadores dessa recomendação e também orientar o desenvolvimento de intervenções de aconselhamento aos pacientes com hipertensão. Foi realizado um estudo transversal, com pacientes hipertensos em tratamento atendidos no ambulatório de hipertensão e Unidade Básica de Saúde do Hospital de Clinicas de Porto Alegre – HCPA. Foram aplicados três recordatórios alimentares de 24h e coletados dados demográficos, antropométricos, medidas de pressão arterial, dados laboratoriais e prescrição medicamentosa. A associação entre o consumo de feijão e arroz e níveis pressóricos foi avaliada pelo teste de comparação de medianas Man Whitney, ANOVA one way e modelo linear generalizado. Participaram desse estudo 242 pacientes, estratificados em pressão controlada ou não controlada. 113 participantes apresentaram pressão arterial controlada, com pressão arterial sistólica e diastólica de 124,9 ±10,3 mmHg e 75,7 ±8,1 mmHg, respectivamente e 129 apresentaram pressão arterial não controlada com níveis de pressão arterial sistólica e diastólica de 154,3 ±17,4 / 88,5 ±12,8 mmHg. Não houve associação entre o consumo de feijão e arroz e pressão arterial controlada ou não controlada (p=0,975). O consumo de feijão e arroz foi categorizado em quartis e pelo teste ANOVA não foi observado associação significativa entre os quartis e pressão arterial sistólica (p=0,053) e diastólica (p=0,553). A razão de prevalência bruta de PA não controlada para indivíduos que não consumiram feijão e arroz foi de 0,86 (IC95% 0,65 a 1,15; p=0,31). Concluindo, os dados sugerem não haver associação entre o consumo de feijão e arroz com níveis pressóricos em pacientes em tratamento anti-hipertensivo. A validação do DSRQ foi realizada por um estudo metodológico, com 104 pacientes do ambulatório de Hipertensão – HCPA. Foram coletados dados demográficos, medidas de pressão arterial, prescrição medicamentosa e três recordatórios alimentares de 24 horas para estimação do consumo de sódio. O questionário é composto por três subescalas – atitude, norma subjetiva e controle comportamental percebido. A fidedignidade foi avaliada por meio da consistência interna dos seus itens utilizando o coeficiente Alfa de Cronbach. A validade do constructo foi avaliada pela análise dos componentes principais e a validade convergente pela correlação de Spearman. O Coeficiente Alfa de Cronbach foi 0,77 para os 15 itens do questionário; e para as subescalas de atitude, norma subjetiva e atitude comportamental foram de: 0,75, 0,25 e 0,82, respectivamente, após exclusão do item 20. A análise dos componentes principais com extração de três fatores representou 53,5% da variância explicada e resultou em novo agrupamento dos itens nos três componentes da análise fatorial. A correlação de Spearman entre as subescalas e o sódio estimado através do RA24h foi significativa apenas entre a subescala comportamento dependente e sódio estimado (p=0,006). Assim, pode-se concluir que o instrumento apresenta validade e fidedignidade de seu constructo para avaliar as barreiras e atitudes de pacientes hipertensos. / Several studies have suggested a possible association between vegetable protein intake and the reduction in blood pressure. Consuming a combination of black beans and rice is part of the Brazilian consumption pattern and is a high-biological-value source. Therefore, it can be an extra nutritional intervention for the management of the hypertension (HT). This mixture presents a high possibility of adherence, once these types of food are easily available. However, there are few studies about the association between the black beans intake and hypertension. Thus, the present study aims to evaluate the association between black beans and rice consumption and the pressure levels of the patients under hypertension treatment. Other nutritional intervention for the HT control is a salt restriction diet, whose efficacy has already been demonstrated, although the adherence to it is difficult. Taking into consideration the importance of assessing the adherence to a salt restriction diet, and the lack of easy-application instruments in the clinic routine of the patients, other goal of this dissertation was to perform the validation of the dietary sodium restriction questionnaire (DSRQ) for patients with hypertension. The DSRQ was developed for heart failure patients. This questionnaire can be useful to identify barriers and facilitators of the salt restriction recommendation, also to guide the development of counseling interventions for patients with hypertension. The cross-sectional study was performed with patients who were under treatment in the outpatient hypertension and the Basic Health Unit of the Hospital de Clínicas de Porto Alegre – HCPA. Three 24 hour food recall (24HR) were conducted and demographic data, blood pressure measures, laboratory data and medication prescription were collected. The association between black beans and rice consumption and the pressure levels was analyzed by the Man Whitney median comparison, one way ANOVA and generalized linear models. 242 individuals participated in this study and they were stratified in two groups: controlled blood pressure group and uncontrolled blood pressure. 113 participants present a controlled blood pressure, showing 124.9 ±10.3 mmHg as the systolic blood pressure result and 75.7 ±8.1 mmHg as the diastolic result. 129 participants presented an uncontrolled blood pressure. As the systolic blood pressure result, it was found 154.3 ±17.4 mmHg, and as the diastolic result, 88.5 ±12.8 mmHg. It was not found any association between the black beans and rice intake and the controlled / uncontrolled pressure levels (p=0.975). The black beans and rice consumption was categorized in quartiles and, by the ANOVA test, no significant association between the quartiles, the systolic blood pressure (p=0,053) and the diastolic (p=0.553) was observed. The prevalence ratio crude controlled BP for individuals who did not consume beans and rice was 0.86 (95% CI 0.65 to 1.15, P = 0.31). In conclusion, the data suggested no association between Black beans and rice intake with the pressure levels of the patients under hypertension treatment. The DSRQ validation was performed through a methodological study, with 104 hypertension outpatient patients of the HCPA. Demographics data, blood pressure measures, medication prescription were collected. Three 24HR was conducted for estimated dietary sodium. The DSRQ is composed of three subscales: attitude, norm subjective and perceived behavioral control. The reliability was assessed by the internal consistency of the items of the questionnaire using Cronbach´s Alpha coefficient. The construct validity was evaluated by the Principal Component Analysis (PCA) test and the convergent validity calculated by the Spearman correlation. The Cronbach´s Alpha coefficient found was 0.77 for the 15-items questionnaire; for the attitude, norm subjective and perceived behavioral control subscales were found 0.75, 0.25 and 0.82, respectively – after the exclusion of the item 20. Extracting three factors of the PCA, explained 53.5% of the variance, and it also resulted in a new arrangement of the three components of the factorial analysis. The Spearman correlation between the subscales and the estimated dietary sodium found by the 24HR was significant only between the dependent behavior subscale and the estimated dietary sodium (p=0.006). Thus, it is possible to conclude that the instrument presents validity and reliability of its construct to evaluate the barriers and facilitators of patients with hypertension.

O ferro é elemento essencial para quase todos os organismos, participando de reações importantes no metabolismo das plantas, incluindo a fotossíntese. A homeostase desse metal não é completamente entendida em organismos vegetais, sendo que tanto o excesso quanto a deficiência são deletérios. O arroz (Oryza sativa L. ssp. indica) é normalmente cultivado em terrenos irrigados, o que pode levar ao excesso de ferro. Neste trabalho, nós utilizamos a técnica de Análise Diferencial de Representações (RDA) para isolar seqüências cuja expressão é aumentada ou diminuída pelo excesso de ferro. Foram isoladas 24 seqüências aumentadas e 15 inibidas. Onze seqüências tiveram seu padrão de expressão confirmado como sendo ativadas pelo excesso de ferro, de 14 testadas. Nenhuma seqüência teve seu padrão confirmado como sendo inibido pelo excesso de ferro. Dentre as seqüências confirmadas como diferencialmente expressas, foram encontrados genes relacionados à fotossíntese, resposta a estresse, degradação de proteínas, metabolismo de açúcares e aminoácidos e fatores de transcrição. Vários desses genes estão associados a senescência em outros trabalhos, indicando que a planta sob excesso de ferro pode estar entrando na rota que leva à senescência. Também foi encontrado um fator de transcrição da família WRKY cuja expressão é mais acentuada no 3º dia de tratamento, com diminuição gradual até o 9º dia. Esse dado pode indicar que essa proteína pode estar envolvida na resposta inicial ao estresse, sendo um candidato a regulador da resposta.

A eritropoietina (EPO) é um hormônio que pertence a um grupo de fatores de crescimento hematopoiético, controlando a proliferação e a diferenciação de células da medula óssea. Ela age induzindo a elevação da produção de células vermelhas, aumentando a quantidade de hemoglobina e o oxigênio circulante. Este hormônio é principalmente secretado pelo rim, e é amplamente usado na medicina no tratamento de anemias, desordens renais e cardíacas, tumores e diversas outras doenças. A EPO recombinante tem sido produzida em células de mamíferos (COS-1 e CHO) em culturas in vitro e tem sido expressa experimentalmente em células de insetos, leveduras e bactérias. Até o momento, há somente uma descrição da expressão transgênica desta proteína em plantas sem, no entanto, sucesso na regeneração de plantas saudáveis e férteis. No presente trabalho, plantas transgênicas de arroz (Oryza sativa) e tabaco (Nicotiana tabaccum) contendo o gene da EPO foram geradas, nas quais foi avaliada a expressão gênica e detectada a presença da proteína recombinante. O gene recombinante da EPO utilizado foi sintetizado baseado na técnica de “overlapping” de nucleotídeos. Um fragmento de 582 pb correspondente ao cDNA da EPO foi clonado e submetido a seqüenciamento automático. Uma mutação no nucleotídeo 252 (G A) foi identificada, o que não modificou o aminoácido codificado pelo códon, uma glicina. O fragmento foi transferido para o vetor de expressão pWUbi.tm1, o qual contém o promotor do gene da ubiquitina e o terminador tm1'. Este cassete de expressão foi transferido para o vetor binário pWBVec4a, que foi transformado nas cepas AGL1 e LBA4404 de Agrobacterium tumefaciens. Estas cepas foram utilizadas na transformação de arroz e de tabaco, respectivamente. A integração do transgene no genoma da planta foi comprovada por PCR. A expressão da EPO nas plantas de tabaco foi detectada por RT-PCR convencional e quantitiativa, e a presença da proteína foi avaliada por SDS-PAGE e Western blot, provando o sucesso da obtenção de plantas transgênicas de tabaco expressando EPO. Foi obtida por auto-fecundação a geração T1, a qual apresentou segregação mendeliana. Nenhuma das plantas avaliadas apresentou qualquer tipo de deformidade ou mal-formação. Não foi possível a obtenção de plantas de arroz transgênicas devido à deficiência das mesmas no processo de regeneração, possivelmente em conseqüência da super-expressão do transgene em função do promotor escolhido. / Erythropoietin (EPO) is a hormone that belongs to a group of growth hematopoeitic factors, which control the proliferation and differentiation of marrow bone´s cells. It acts inducing the production of blood red cells, increasing the amount of circulating hemoglobin and oxygen. This hormone, mostly secreted by kidneys, is widely used in medicine as a treatment for anaemia, kidney and heart disorders, tumors and numerous diseases. Recombinant EPO has been produced in mammalian cells (COS-1 and CHO) cultured in vitro and has been also experimentally inserted into insect, yeast and bacterial cells. Up to now, to the best of our knowledge, there is only one description of transgenic expression of this protein in plants but without success in the generation of healthy, fertile plants. In the present work we evaluated the expression of human EPO in plants such as rice (Oryza sativa) and tobacco (Nicotiana tabaccum). The recombinant EPO gene was synthesized based on the nucleotide “overlapping” technique. A fragment of 582 bp corresponding to the EPO cDNA was cloned and then submitted to automatic sequencing. At that time, a mutation on nucleotide 252 (G A) was identified. It did not modify the encoded amino acid of the codon, a glycine. This fragment was transferred to the expression vector pWUbi.tm1, armed with the promoter of the ubiquitin gene and the terminator tm1’. This expression cassette was transferred to the binary vector pWBVec4a, which was then transformed into strains ALG1 and LB4404 of Agrobacterium tumefaciens. These strains were employed in the transformation of rice and tobacco, respectively. Transgenic integration into plant genomes was evaluated by PCR. The expression of EPO in tobacco plants was detected by conventional and quantitative RTPCR and the presence of the protein was evaluated by SDS-PAGE and western blot, successfully proving the generation of transgenic tobacco plants expressing EPO. By selfcrossing it was obtained a collection of T1 plants, which presented mendelian segregation of the transgene, and none of the plants presented any kind of miss-formation or deformity. It was not possible to obtain rice transgenic plants due to their deficiency in the regeneration process, possibly due to the transgene over-expression driven by the ubiquitin promoter.

As espécies reativas de oxigênio (ERO) são produzidas constantemente pelo metabolismo aeróbico. Em situações de estresse biótico ou abiótico, a produção é aumentada e a toxicidade das ERO pode conduzir a diversos danos celulares. As ERO atuam também como moléculas sinalizadoras regulando a expressão de genes de defesa a estresses, senescência, morte programada da célula, crescimento e desenvolvimento da planta, entre outros processos metabólicos. Uma vez que as ERO são tóxicas e também participam de eventos de sinalização, as células vegetais requerem mecanismos que regulem finamente a concentração intracelular destas moléculas. A ascorbato peroxidase (APx) é uma enzima fundamental do metabolismo antioxidante, catalisando a decomposição do H2O2. Em arroz, a APx é codificada por oito genes, cujas isoformas são caracterizadas por sua localização subcelular: citosólica, peroxissomal, mitocondrial ou cloroplástica. O objetivo deste trabalho foi caracterizar funcionalmente as APx citosólicas (OsAPx1 e OsAPx2) e peroxissomais (OsAPx3 e OsAPx4). A estratégia utilizada foi o silenciamento pós-transcricional por RNA de interferência (RNAi) dos genes individualmente e de ambos os genes codificantes de isoformas do mesmo compartimento subcelular. A redução da expressão de cada gene, assim como de ambos os genes de um compartimento, resultou na produção de diferentes sinais. As plantas RNAi mostraram diferentes fenótipos e padrões de expressão transcricional dos genes da família OsAPx. Analisando as plantas silenciadas para os genes OsAPx1 e OsAPx2 sob estresse com radiação UV e altas doses de alumínio, foi observada compensação por outras enzimas antioxidantes e aclimatação, possivelmente sinalizados pelos níveis mais elevados de H2O2. Estes resultados indicam que cada isoforma de OsAPx pode apresentar funções específicas na célula. / Reactive Oxygen Species (ROS) are continually produced by aerobic metabolism. Under biotic and abiotic stresses, the production is enhanced and the ROS toxicity can lead to cell damage. ROS act also as signalling molecules and are able to regulate the expression of resistance genes, senescence, programmed cell death, plant growth and development, among other metabolic processes. By the fact that ROS are cytotoxic and make part of signalling events, plant cells need mechanisms to tightly regulate the intracellular concentration of these molecules. Ascorbate peroxidase (APx) is a fundamental enzyme of the antioxidant metabolism, it catalyses the H2O2 decomposition. In rice, APx are encoded by a small multigene family, and the different isoforms are classified according to their subcellular localization: cytosolic, peroxisomal, mithocondrial or chloroplastic. The present work aimed to characterize the function of cytosolic (OsAPx1 and OsAPx2) and peroxisomal (OsAPx3 and OsAPx4) APx isoforms. The strategy was the post-transcription silencing by interference RNA (RNAi) of single genes and both genes of the same subcellular localization. The reduced expression of each gene or both genes from the same compartment resulted in the development of different signals. RNAi plants showed changes in the phenotype and in the transcriptional expression of the OsAPx gene family. The analyses of OsAPx1 and OsAPx2 silenced plants under stresses with UV radiation and aluminum revealed that the lack of APx was compensated by other antioxidant enzymes and the acclimation could be signaled by the increased level of H2O2. These results indicate that each isoform of APx should have specific functions in the cell.

Extensas áreas de produção de arroz irrigado podem ser afetadas pela escassez de água durante o ciclo da cultura, dependendo das precipitações pluviais e do gerenciamento dos mananciais hídricos pelo produtor. A irrigação intermitente é uma alternativa para a otimização do uso da água pela lavoura. Entretanto, esse manejo altera a dinâmica e disponibilidade de nutrientes na solução do solo, podendo afetar também a cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eletroquímica e a dinâmica de nutrientes na solução do solo, assim como a resposta do arroz ao parcelamento da adubação nitrogenada, em diferentes sistemas de irrigação. O experimento foi conduzido no campo, no ano agrícola de 2012/13, em um Gleissolo, na Estação Experimental do Arroz (EEA) do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), em Cachoeirinha/RS. Os tratamentos testados foram: irrigação contínua e irrigação intermitente com uma e duas supressões no estágio vegetativo. Nas subparcelas, o manejo de aplicação de N constou de 0 kg ha-1 e 150 kg ha-1 em duas e três vezes. A eletroquímica é afetada pelos sistemas de irrigação e influenciam a dinâmica e disponibilidade dos nutrientes na solução do solo. Na irrigação contínua a disponibilidade dos nutrientes é maior em relação às irrigações intermitentes. Embora a biomassa e o acúmulo do nitrogênio sejam afetados, a produtividade não diferenciou entre os sistemas de irrigação e o manejo de adubação nitrogenada. A intermitência pode ser utilizada como uma ferramenta para melhorar a eficiência de utilização do nitrogênio pela cultura do arroz irrigado. / Large areas of irrigated rice production can be affected by water scarcity during the crop cycle, depending on rainfall and management of water sources by farmer. Intermitent irrigation is an alternative to the optimization of water use by the crop. However, this management modifies the nutrient dynamics and availability in the soil solution and may also affect the crop. The objective of this study was to evaluate the electrochemical and nutrient dynamics in the soil solution, as well as the response of rice to the split of nitrogen fertilization under different irrigation systems. The experiment was conducted under field conditions in the 2012/13 agricultural season, on an Albaqualf soil in the Rice Experiment Station of Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), in Cachoeirinha/RS. The treatments tested were: continuous flooding and intermittent irrigation with one and two dry cycles in the vegetative stage. Subplots consisted of nitrogen application of 0 kg ha-1 and 150 kg ha-1 in two and three splits. The soil solution electrochemistry is affected by irrigation systems and influence the nutrients dynamics and availability. In continuous flooding, nutrients availability is greater compared to intermittent irrigation. Although biomass and nitrogen accumulation are affected, grain yield did not differ between the irrigation systems and nitrogen fertilization management. The intermittent irrigation can be used as a tool to improve the nitrogen use efficiency by irrigated rice.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6196_1.pdf: 2969003 bytes, checksum: 8f50bcbdb2b65d6db740defdd69758a0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Estresses abióticos são os principais responsáveis por provocar alterações no crescimento e desenvolvimento vegetal. As plantas, em contrapartida, lançam mão de uma variedade de respostas a fim de manter seus processos metabólicos e fisiológicos. Uma das principais respostas das plantas às alterações das condições ambientais é a regulação adicional da expressão. Além desta, são de grande importância a síntese de osmoprotetores, transportadores iônicos, chaperonas, proteínas de choque térmico, aquaporinas, proteínas LEA, entre outras. Este trabalho buscou identificar genes que codificam fatores de transcrição (DREB, ERF, MYB, bHLH, bZIP, HSF, WRKY, NAC, ZincFinger e Homeodomínio) em eucalipto, cana-de-açúcar e arroz através de ferramentas in silico. Os resultados obtidos revelaram a presença de fatores de transcrição em todos os genomas estudados, revelando a importância dos mesmos nas respostas aos estresses abióticos. De uma forma geral, as proteínas pertencentes à uma mesma família mostraram características (ponto isoelétrico e massa molecular) bastante similares, indicando o alto grau de conservação das mesmas. Os dendrogramas gerados refletiram uma relação muito mais adaptativa do que filogenética entre os organismos. Além disso, também a estrutura gênica parece ser conservada em eucalipto e cana, como observado nas análises comparativas entre as ORFs destas culturas e as de seqüências genômicas de Arabidopsis e Oryza sativa. O padrão de expressão encontrado reflete o envolvimento destes fatores tanto no estresse biótico, quanto no estresse abiótico, com grande número de transcritos em tecidos infectados por bactérias, caule, raiz e região de transição raiz-caule. Em suma, os resultados apontam para a conservação dos principais mecanismos de controle da transcrição envolvidos na resistência/tolerância aos estresses, como a seca, salinidade e congelamento, em eucalipto, cana e arroz. No entanto, estudos adicionais, in vivo e in vitro, darão maiores subsídios para o melhor esclarecimento da funcionalidade destas proteínas e das vias em que participam estes genes

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-09-13T18:30:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 20151030 Dissertação Final Alcione.pdf: 4280380 bytes, checksum: b23fb29d4fb2573f1ab1cefb2b36019c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T18:30:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 20151030 Dissertação Final Alcione.pdf: 4280380 bytes, checksum: b23fb29d4fb2573f1ab1cefb2b36019c (MD5) Previous issue date: 2015-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O presente trabalho é resultado da necessidade de identificar o grau de utilização e demandas relacionadas à mecanização agrícola na produção de arroz irrigado nos assentamentos do núcleo operacional de São Gabriel. Os resultados foram obtidos através da consulta a banco de dados do Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária – Superintendência Regional do Rio Grande do Sul e entrevista as famílias de agricultores assentados, representantes de projetos de lavoura de arroz irrigado. Foram identificados diferentes tipos de manejo e sistemas de cultivo, sendo eles: manejo agroecológico com sistema pré-germinado; manejo agroecológico com sistema convencional; manejo não agroecológico com sistema convencional; e manejo não agroecológico com sistema de cultivo mínimo. Para cada tipo de manejo foram levantadas informações relacionadas a caracterização das famílias; máquinas e equipamentos utilizados; aspectos qualitativos; aspectos econômicos; e demandas relacionadas a mecanização agrícola. A determinação do índice de mecanização tecnicamente planejado foi através do levantamento das operações a executar; determinação das épocas de realização; estimativa do ritmo operacional; e estimativa do número de conjuntos mecanizados. Foi possível observar em todos os tipos de manejo e sistemas de produção de arroz irrigado, que a mecanização está presente em todas as atividades e que as máquinas equipamentos agrícolas possuem elevado tempo de uso, pois em média tratores com 25,3 anos de uso e colhedoras com 28,9 anos de uso. Também foi observado que o índice de mecanização utilizado pelos agricultores assentados esta 163% superior ao índice de mecanização tecnicamente planejado. Quanto às demandas relacionadas à mecanização, agricultores apontam para a necessidade de melhorias nos tratores agrícolas, projeto de colhedoras autopropelidas de menor porte e projetos e reprojetos de alguns implementos específicos. / This work aimed to identify the degree of use and demands related to agricultural mechanization in irrigated rice crops of St. Gabriel agrarian reform settlements. The results were obtained by consulting the database of the National Institute of Colonization and Agrarian Reform - Regional Superintendency of Rio Grande do Sul and by means of interviews with settled farmer families which were representatives of irrigated rice crop projects. Different types of management and farming systems were identified as agroecological management with pre-germinated system; agroecological management with conventional system; non-agroecological management with conventional system; and non-agroecological management with minimum cultivation. For each type of management, information was collected taking into account the characteristics of the families, the used machinery and equipment, and economical aspects and demands for agricultural mechanization. The determination of the technically planned mechanization index was obtained by a survey of operations to be implemented; determination of planting dates; estimated operatinal speed; and estimated number of mechanized sets. It was observed in all types of irrigated rice management production that mechanization was present in all activities but that agricultural machinery and equipment had high usage time. On average, tractors had 25.3 years of use and the harvesters had 28.9 years of use. It was also observed that the level of mechanization used by farmers is 163% higher than that of technically planned level of mechanization. As for the demands related to mechanization, farmers point to the necessity for improvements of agricultural tractors, auto propelled harvesters of smaller sizes and projects of some specific implements.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_final_Daniel_Farias.pdf: 1887776 bytes, checksum: a4a075b3f8cd4f8bd1c035e70aecf8ee (MD5) Previous issue date: 2013-12-04 / Rice is the most important grain in terms of economic value in the world, this crop has a significance to developing countries, both the culture aspect, as social and economic point. Rice is considered one of the best foods, with better nutritional balancing, extremely versatile, it is adapted in different soils and climates, this specie has greatest potential to increase the food production to control the world hunger. Despite the contribution that molecular markers gave for plant breeding, the increase of genome and transcriptome sequence data, the plant breeding approaches have greatly advanced. With this fact Bioinformatic becomes an essential tool for studies with genomic data. The principal aim of this study is to generate a tool that can contribute with assembly researches, and the assembly of Oryza glumaepatula genome. The first chapter is a review of rice, both on the cultivated species such as wilds. The second chapter presents the AEROS, a tool that aim provides the evaluation and comparison of genome assemblers, providing inferences about the results of these programs. The third chapter presents de assembly of the wild rice specie Oryza glumaepatula. With this study, we development AREOS program, that simulates a reference sequence and reads from Illumina platform. The draw assembly of Oryza glumaepatula genome has 292,860 scaffolds, and 412M bases. / O arroz é um dos mais importantes grãos em termos de valor econômico no mundo, essa cultura possui grande importância para os países em desenvolvimento, tanto pelo aspecto cultura, quanto sob o ponto de vista social e econômico, pois este é considerado um dos alimentos com melhor balanceamento nutricional, extremamente versátil, que se adapta a diferentes condições de solo e clima, sendo a espécie de maior potencial de aumento de produção para o controle da fome no mundo. Apesar da contribuição dada pelos marcadores moleculares no incremento do melhoramento genético vegetal, o aumento da disponibilidade de dados referentes a regiões genômicas sequenciadas e de análises de transcriptomas, possibilitaram um grande avanço em pesquisas de melhoramento genético. Esse fato fez com que a Bioinformática se tornasse uma ferramenta essencial para o tratamento de dados genômicos. O objetivo geral desse trabalho é gerar uma ferramenta que possa contribuir para os trabalhos com montagens de genomas, e montar o genoma da espécie Oryza glumaepatula. O primeiro capítulo aborda uma revisão bibliográfica sobre o arroz, tanto sobre as espécies cultivadas como as selvagens. O segundo capítulo apresenta a ferramenta AREOS, que tem como objetivo proporcionar a avaliação e a comparação de programas de montagem de genomas, proporcionando aos pesquisadores que irão trabalhar com esses dados, inferir sobre os resultados desses programas. O terceiro e último capítulo apresenta a montagem do genoma de arroz selvagem Oryza glumaepatula. Com a realização desse trabalho, foi desenvolvido o programa AREOS que simula uma sequência de referência e leituras de sequenciamento da plataforma Solexa da Illumina. Além disso, o genoma de O. glumaepatula(GEN 1233) foi sequenciado e montado. A montagem parcial do genoma dessa espécie possui um total de 292.860 scaffolds com 412M bases.

Several causes are pointed as responsible for the numbness in seeds of rice. The fenolic compounds have influence in the swinging between promoters and inhibitors of the germination of seeds, could represent an obstacle to the diffusion of gases. Several treatments are used with the purpose of overcoming the dormence in seeds and alternative methods appear to try to solve this problem, as the ultrasound radiations. That technique, for being little used in seeds, however, it presents optimization difficulty, as well as the lack of specific knowledge about the action of the radiation promoted by the ultrasonic waves in living tissues. The objective of the work was to evaluate the chemical effects produced by the ultrasound about the overcoming of the dormence and physiologic quality of seeds of rice. Seeds of irrigated rice cv. IRGA 417 and of drier cv. Spring, submitted to the exhibition of the ultrasonic waves by periods of 5, 10, 15 and 20 minutes and temperatures of 20, 30 and 40 oC. The variables analyzed after each treatment were: germination, first counting and index of germination speed. The results indicated that there was variation in the answers of the culture to the treatments, and the best results were found in the highest temperatures. It was concluded that the ultrasound radiations affect the quality of the seeds of rice, being a promising method for the overcoming of the dormence, still needing her standardization. / Inúmeras causas são apontadas como responsáveis pela dormência em sementes de arroz. Os compostos fenólicos destacam-se por interferirem no balanço entre promotores e inibidores da germinação de sementes, podendo representar um obstáculo à difusão de gases. Vários tratamentos são utilizados com a finalidade de superar a dormência em sementes e, portanto, surgem métodos alternativos para sua superação, como as radiações de ultra-som. Essa técnica, por ser pouco utilizada em sementes, no entanto, apresenta dificuldade de otimização, bem como a falta de conhecimento específico sobre o efeito da radiação promovida pelas ondas ultra-sônicas em tecidos vivos. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos sonoquímicos produzidos pelo ultra-som sobre a superação da dormência e qualidade fisiológica de sementes de arroz. Utilizaram-se sementes de arroz irrigado cv. IRGA 417 e de sequeiro cv. Primavera, submetidas à exposição das ondas ultra-sônicas por períodos de 5, 10, 15 e 20 minutos e temperaturas de 20, 30 e 40 oC. As variáveis analisadas após cada tratamento foram: germinação, primeira contagem e índice de velocidade de germinação. Os resultados indicaram que houve variação nas respostas das cultivares aos tratamentos, sendo que os melhores resultados foram encontrados nas temperaturas mais elevadas. Concluiu-se que as radiações de ultra-som afetam a qualidade das sementes de arroz, sendo um método promissor para a superação da dormência, necessitando ainda sua padronização.