Os ritmos circadianos coordenam grande parte dos mecanismos fisiológicos, principalmente no metabolismo do nitrogênio, inclusive a assimilação do nitrato, que é a forma de nitrogênio mais incorporada pelos organismos fotossintéticos marinhos. Sua assimilação é feita pela enzima nitrato redutase (NR) que é regulada de forma sistêmica e em vários níveis: transcricional, pós-transcricional e pós-traducional. Tal modulação é exercida por diversos fatores como nitrato, luz, glutamato, quinases e por fatores de transcrição centrais do ritmo circadiano. A fotossíntese fornece os esqueletos de carbono e poder redutor para a incorporação do nitrogênio na síntese de glutamato. Gracilaria birdiae é uma macroalga endêmica do litoral brasileiro e ainda precisa de mais estudos em fisiologia, apesar da sua grande importância econômica. Este estudo desenvolveu um novo protocolo para o ensaio em larga escala da atividade enzimática da NR e analisou a oscilação do desempenho fotossintético ao longo do dia em G. birdiae. A alga, proveniente do Rio Grande do Norte, foi isolada a nível unialgal e apresentou uma taxa de crescimento relativo diário de 6,5% em laboratório. O novo protocolo descrito propõe as seguintes adaptações: amostragem de 20 mg de biomassa algal em vez de 100 mg, extrato bruto com 100 µL em vez de 1 mL, ensaio enzimático de 50 µL e parada da reação com sulfanilamida em vez de EtOH/ZnSO4. Estas modificações permitem o ensaio enzimático da NR semi-purificada de 8 testes com réplicas experimentais e biológicas e controle negativo (96 ensaios no total) em 3 horas. A caracterização enzimática demonstrou os seguintes parâmetros ótimos para atividade máxima: tampão fosfato pH 8, temperatura 25°C, 60 minutos de incubação, 1,25 mMol de nitrato e 50 µMol de NADH. A atividade máxima de 5,4 ± 0,7 nMol.min-1.mg-1 de proteínas e o KM 6 ± 2,2 µMol.L-1 para NADH e de 109 ± 11 µMol.L-1 para o nitrato. A enzima não apresentou atividade na presença de NADPH e demonstrou atividade 48 vezes maior que no protocolo inicial. Descrevemos um método preciso e reprodutível para análise em larga escala da atividade da NR que pode ser utilizado em estudos comparativos de cinética enzimática da NR de diferentes espécies ou em estudos de ritmos biológicos. A análise do desempenho fotossintético, feita em coletas de 15 mg de alga, foi caracterizada pela fluorescência da clorofila, demonstrando os seguintes parâmetros máximos: taxa de transporte de elétrons relativa (rETR) de 15,29 µMol elétrons.m-2.s-1, eficiência fotossintética (alfa) de 0,37 fótons/elétrons, irradiância de saturação (IK) foi de 41,32 µE.m-2.s-1 e houve fotoinibição a partir de 300 µE.m-2.s-1. Apenas o parâmetro alfa apresentou oscilação significativa em claro constante e manteve o período de 24 horas, apesar de ter diminuído sua amplitude em 50%. Isso pode ser devido a um controle pelo mecanismo central dos ritmos circadianos sobre proteínas ou pigmentos ligados ao fotossistema II, influenciando na capacidade de transformação de fótons em elétrons. Paralelamente, a aclimatação da alga à luz constante pode ter levado a uma queda na produção de pigmentos e fotoxidação, justificando a queda nos valores médios de alfa. G. birdiae é uma alga com grande importância econômica e ecológica e este estudo, ligado a outros trabalhos de fisiologia, confirma seu grande potencial para estabelecimento como organismo modelo para estudos fisiologia e fotossíntese / Circadian rhythms control most of physiological processes, including nitrate assimilation. This nutrient is the most incorporated form of nitrogen by marine plants and its assimilation is made by the nitrate reductase enzyme (NR) that is highly regulated in all levels expression, since mRNA transcription until protein degradation. Many factors coordinate this regulation, including the nitrate itself, light glutamate, kinases and by transcription factors of the central oscillator of the circadian rhythms. Photosynthesis also plays an especial role in NR regulation through carbon skeleton and NADPH synthesis that allows the last step of nitrate assimilation: glutamate synthesis. Gracilaria birdiae is an endemic marine rhodophyte from Brazil that still lacks physiological and molecular studies despite its extensively exploitation for agar-agar extraction. This study aimed the development of a large scale enzymatic assay of NR (NRA) and the analysis of daily oscillation of photosynthesis performance for G. birdiae. The algae, collected ant Rio Grande do Norte state, was isolated to a unialgal level and presented an average of relative daily growth rate of 6.5% in laboratory. The new protocol here described proposes the following adaptations for NRA: sampling of 20 mg instead of 100 mg, 100 µL of crude extract rather than 1 mL, NRA in 50 µL in place of 1 mL and reaction stop with sulphanilamide instead of an EtOH/ZnSO4 system. These changes allow the assay of the semi-purified NR of 24 samples all with its experimental and biological triplicates and negative control in 3 hours. Phosphate buffer at pH 8, 25°C, 60 minutes of incubation, 1.25 mMol of nitrate and 50 µMol of NADH. The maximum activity was 5.4 ± 0.7 nMol.min-1.mg-1 of protein and a KM of 6 ± 2.2 µMol.L-1 for NADH and of 109 ± 11 µMol.L-1 for nitrate. NR didn\'t show any activity in the presence of only NADPH as the electron donor and showed and 48 times greater activity in the new protocol, compared to the old one. We describe here an accurate and reproducible method for large scale NRA that can be used in comparative studies of NR kinetics or in biological rhythms of NR. The analysis of photosynthetic performance, made in 15 mg sampling of algal biomass, was characterized through chlorophyll fluorescence, revealing the maximum values of these parameters: relative electrons transfer rate (rETR) of 15,29 µMol elétrons.m-2.s-1, photosynthetic efficiency (the alpha parameter) of 0,37 photons/electrons, the saturating irradiance (IK) was 41.32 µE.m-2.s-1 and there was photoinhibition below the irradiance of 300 µE.m-2.s-1. The only variable that oscillated during the continuous light experiment and maintained the 24-hour period was the Alfa parameter, besides its 50% lower amplitude. This oscillation can be due to an endogenous control of the central circadian oscillator into proteins or pigments bound to the photosystem II, influencing the capacity of photon-electron transformation. At the same time, the acclimation to constant light could have driven the algae to a damping of pigment production and photoxidation, what explains the fall of alpha average values. G. birdiae is an alga with great economic and ecological relevance and this study confirms the potential for its establishment as a model organism.

Neste trabalho analisamos a influência da variabilidade climática sobre um ecossistema representado principalmente por cerrado sensu stricto, na Gleba Pé de Gigante, em Santa Rita do Passa Quatro, SP, durante o período de 2001 a 2007. Os dados coletados para esta análise são provenientes da torre micrometeorológica localizada no Parque Estadual de Vassunuga, cuja instalação está associada ao desenvolvimento do projeto temático Interação Biosfera- Atmosfera Fase 2: Cerrados e Mudanças de Uso da Terra. As propriedades físicas do clima utilizadas para análise foram a precipitação, a temperatura do ar e a radiação solar. Um levantamento teórico da biomassa acima e abaixo do solo foi realizado para caracterizar a vegetação quanto ao potencial de estoque de carbono existente. A biomassa da área coberta por campo cerrado foi de 67,1 Mg.ha-1, da área coberta por cerrado sensu stricto, 185,6 Mg.ha-1 e da área coberta por cerrado denso, 242,7 Mg.ha-1. Uma relação entre estoques de carbono e fluxos de CO2 foi estabelecida, onde uma tonelada de carbono em cerrado sensu stricto é capaz de assimilar, em média, 0,27 KgC.ha-1.dia-1 da atmosfera. A combinação de diferentes intensidades das propriedades climáticas formam condições ambientais variadas que contribuem para o estado da vegetação e sua produtividade. O principal parâmetro usado para avaliar o estado da vegetação foi o albedo, tanto para a faixa espectral da radiação visível (albedo solar) como para a faixa da radiação fotossintéticamente ativa (albedo RFA). O comportamento sazonal do albedo permitiu verificar que a vegetação apresentou-se fortemente condicionada pela variabilidade climática, que ditou o ritmo da funcionalidade ecossistêmica. De maneira geral, a precipitação, a temperatura do ar e a oferta de energia solar oscilam de forma proporcional ao longo das estações, caracterizando dois períodos distintos: um período com condições favoráveis ao desenvolvimento vegetal, de outubro a março, e um período de estresse, de abril a setembro. Os valores mínimos e máximos de albedo solar sobre o cerrado sensu stricto, durante o período analisado, oscilou entre 15% (novembro/dezembro) e 9% (setembro/outubro) e, o albedo RFA oscilou entre 2% (fevereiro/março) e 6% (setembro/outubro). Na escala interanual, observou-se o aumento do albedo RFA em 2006 após um período de três anos de queda contínua da precipitação, entre 2003 e 2006, sendo 2006 o ano menos chuvoso de toda a série considerada. Em 2007, os valores de albedo RFA foram bem mais baixos do que os calculados para os demais anos, respondendo rapidamente ao alto índice de precipitação ocorrido na estação chuvosa entre 2006 e 2007. Embora tenha sido observado uma resposta relativamente rápida do albedo RFA à recuperação do estresse hídrico na escala sazonal, o padrão do albedo na escala interanual é distinto: entre 2003 e 2006, período em que se observou taxas negativas de precipitação consecutivas, o albedo RFA diminuiu ou ficou com valores aparentemente constantes, apresentando valores mais altos somente em 2006. Desta forma, conclui-se que o estado da vegetação é condicionado principalmente pelo índice de precipitação, uma vez que a temperatura do ar e a quantidade de radiação solar não apresentam variações bruscas na região considerada. Considerando-se a importância da estimativa de albedo RFA como um parâmetro para estimar a variação sazonal do estado da vegetação, sugeriu-se um ajuste linear simples para a estimativa de albedo RFA em cerrado sensu stricto com base nos valores de IVDN, cuja variância explicada foi igual a 0,68. / In this work we analyze the climatic variability influence over a woodland savannah ecosystem at Gleba Pe de Gigante, Santa Rita do Passa Quatro, SP, during the 2001-2007 period. The data collected for this analysis are from a micrometeorological tower located at Vassununga State Park, which was installed under the thematic project called Biosphere- Atmosphere Interaction Phase 2: Savannah and Land Use Change. The physical climate properties used for this analysis were precipitation, air temperature and solar radiation. A theoretical survey for above and below ground biomass was made to characterize the existing carbon stock potential related to the vegetation. The total biomass estimated at grassland savannah was 67.1 Mg.ha-1, at woodland savannah was 185.6 Mg.ha-1 and at dense savannah was 242.7 Mg.ha-1. A relationship between carbon stocks and CO2 fluxes was established where one tone of carbon in woodland savannah absorbs an average of 0.27 KgC.ha-1.day-1 from the atmosphere. The combination of different climate properties and intensities generates different environmental conditions that lead to the vegetation state and its productivity. The main physical parameter considered to evaluate vegetation state was the albedo, which was shared in two spectral bands: visible spectrum (solar albedo) and photosynthetic active radiation (PAR albedo). The seasonal pattern of albedo allows checking that vegetation was strongly conditioned by climatic variability, which dictates the ecosystem functionality rhythm. Generally, precipitation, air temperature and solar radiation vary in a proportional way along the year, providing two different periods related to vegetation status: one period characterized by favorable conditions to vegetal development (October-March) and another by stressing conditions (April-September). Maximum and minimum values for solar albedo at woodland savannah varied, respectively, between 15% (November/December) and 9% (September/October); for PAR albedo, maximum and minimum values varied between 6% (September/October) and 2% (February/March). At annual scale, PAR albedo rose in 2006, after a four years period of falling precipitation rate, between 2003 and 2006. 2006 was the drier year among the others. In 2007, the PAR albedo values were much lower than those calculated for the remaining years, promptly responding to the high precipitation rate observed in the previous rainy season, 2006-2007. Even though a quick response in PAR albedo was noticed due to the recovered water stress in seasonal scale, the albedo pattern in annual scale held a different way: between 2003 and 2006, period characterized by consecutive and negative precipitation rates, vegetation was apparently associated to stable values of PAR albedo, presenting higher values only in 2006. Considering these results, we conclude that the vegetation state is mainly conditioned by precipitation rate, once the air temperature and solar radiation had not presented high variation in the study region. Based on the importance of PAR albedo as a parameter to estimate seasonal vegetation status, a simple linear adjustment according for woodland savannah PAR albedo based on NDVI values was suggested, which explained variance by NDVI was equal to 0.68.

A oferta de forragem exerce forte influência sobre o consumo e o desempenho dos animais em pastejo com reflexos na estrutura do dossel e no acúmulo de forragem. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da oferta de forragem (OF) sobre a capacidade fotossintética foliar e do dossel, o acúmulo de forragem, a estrutura do dossel e a eficiência de pastejo em pastagens de capim-Marandu [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. RICH.) STAPF.] sob lotação rotacionada. O experimento foi realizado na Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo em Pirassununga SP de dezembro de 2002 a abril de 2004. O delineamento experimental foi o de blocos completos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram quatro níveis de OF, 5, 10, 15 e 20 kg massa de forragem 100 kg peso vivo-1 dia-1 (%) em lotação rotacionada com ciclos de pastejo de 35 dias, com 28 dias de descanso e sete de ocupação. As variáveis avaliadas durante a rebrotação foram o índice de área foliar (IAF), a interceptação de luz, a altura média do dossel, a massa de forragem e a fotossíntese foliar. A eficiência de pastejo foi estimada em função do acúmulo de forragem durante a rebrotação e da taxa de desaparecimento de forragem, descontando-se as perdas durante o pastejo. A dispersão dos valores de altura do dossel, medidos no pré-pastejo e no pós-pastejo, permitiu a avaliação da variabilidade espacial da vegetação. Com base na distribuição da luz no perfil do dossel e na fotossíntese foliar, foi desenvolvido um modelo matemático para estimar a fotossíntese do dossel e o acúmulo de forragem. A altura do dossel no pós-pastejo se manteve ao redor de 17 cm para a OF de 5%, enquanto que para as demais OFs houve aumento dos valores ao longo do experimento. A relação entre altura e interceptação de luz pelo dossel foi modificada de 2003 para 2004, de modo que para uma mesma altura, a capacidade de interceptação se tornou maior nos dosséis sob OF de 5 e 10%. A fotossíntese foliar decresceu de maneira linear com o aumento da OF e os valores se situaram entre 28 e 23 µmol CO2 m-2 s-1 em 2003 e entre 27 e 24 µmol CO2 m-2 s-1 em 2004, para as OFs de 5 e 20%, respectivamente. A partir do final das avaliações em 2003, houve decréscimo na taxa de acúmulo de forragem (TAF) para as OFs mais elevadas, condição que se manteve em 2004, com uma taxa média de 49 kg MS ha-1 dia-1. O modelo de fotossíntese de dossel indicou que o máximo acúmulo de forragem foi atingido num IAF médio igual a 3,5, valor abaixo do que seria atingido (~ 4) se a fotossíntese foliar máxima (Amax) não diminuísse com o aumento do IAF. A eficiência de pastejo decresceu com o aumento da OF, atingindo valores máximos de 64% em 2003 e 55% em 2004, nas pastagens sob OF de 5%. Apesar da maior produção de forragem, o consumo total para as OFs de 10, 15 e 20% ficou abaixo dos valores obtidos para a OF de 5%. Houve aumento da variabilidade espacial da vegetação após o pastejo, exceção feita à OF de 10%. A utilização de OFs generosas, principalmente 15 e 20%, com o intuito de maximizar o desempenho animal trouxe conseqüências negativas sobre o potencial fotossintético e sobre o acúmulo de forragem em pastagens de capim-Marandu. Além disso, a eficiência de pastejo foi severamente diminuída e houve aumento considerável na variabilidade espacial da vegetação. / Herbage allowance (HA) has strong influence on intake and animal performance in grazing systems, as it impacts canopy structure and net herbage accumulation. The objective of this study was to assess the effects of HA on leaf photosynthesis, net herbage accumulation, sward structure and grazing efficiency in Marandu palisadegrass pastures [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. RICH.) STAPF.] under rotational stocking. The experiment was carried out at Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga SP, from December 2002 to April 2004. The experimental design was a randomised complete block with four replications. Treatments were four levels of herbage allowance, 5, 10, 15, and 20 kg dry matter per 100 kg live weight per day (%) in a grazing cycle of 35 days (28 d of rest and 7 d of grazing). Responses studied during regrowth were leaf area index (LAI), light interception, mean canopy height, herbage mass and leaf photosynthesis. Grazing efficiency was calculated as a proportion of net herbage accumulation as well as of the herbage disappearance rate (minus losses) during the grazing period. The dispersion of sward height values, measured pre- and post-graze, allowed for the evaluation of the spatial variability of the vegetation. Based on the light distribution within the canopy profile and leaf photosynthesis, a mathematical model was developed to estimate canopy photosynthesis and net herbage accumulation. Post-graze canopy height averaged 17 cm for 5% HA, whereas for the other HA levels height increased across grazing cycles. The relationship between canopy height and light interception changed from 2003 to 2004. For the same height, interception increased in the 5 and 10% HA canopies. Leaf photosynthesis decreased linearly with increased HA, due to mutual shading within the canopy. Photosynthetic rates ranged from 28 and 23 µmol CO2 m-2 s-1 in 2003 and from 27 to 24 µmol CO2 m-2 s-1 in 2004, for the 5 and the 20% HAs, respectively. From season-end in 2003, through the winter dry season, net herbage accumulation under high HA decreased, and this persisted through the 2004 grazing season. The model of canopy photosynthesis suggests that maximum herbage accumulation was reached at a 3.5 LAI, lower than what would be reached (~ 4) if the maximum leaf photosynthesis did not decrease with increasing LAI. Grazing efficiency decreased with increased HA, and highest efficiencies were 64% in 2003 and 55% in 2004, in pastures under the 5% HA treatment. Despite the higher forage dry matter production, intake in the 10, 15, and 20% HA pastures was lower than that under 5% HA. Grazing increased the spatial variability of the vegetation, except for the 10% HA. The use of generous HA levels (15 and 20%), although favourable to high animal performance, was detrimental to the photosynthetic capacity and net herbage accumulation in pastures of Marandu palisadegrass. In addition, grazing efficiency was severely reduced and spatial variability was considerably higher under high HA.

Esta tese refere-se a pesquisa cujo o principal objetivo foi estudar os efeitos da sinalização elétrica sobre parâmetros fisiológicos de trocas gasosas e fluorescência da clorofila, bem como caracterizar e identificar rotas de propagação de sinais elétricos desencadeados por estímulos de queima em plantas de girassol. Os resultados obtidos a partir deste estudo demonstram que os sinais elétricos desencadeados por estímulo de queima podem ser classificados como potenciais de variação (PV). Estes sinais apresentaram maior facilidade de propagação no eixo vertical da planta atingindo folhas intactas que provavelmente possuem conexão vascular com a folha de estímulo. Apresentaram maior número de eventos de propagação na direção acrópeta da planta e foram incapazes de propagar-se lateralmente não atingindo folhas opostas à de estímulo. Nas folhas opostas onde não houve propagação de PVs foi registrada a ocorrência de hiperpolarização de membranas característica de potencial sistêmico (PS). Quanto aos efeitos fisiológicos do PV, observou-se que este promoveu redução na assimilação líquida de CO2 (A) que provavelmente está relacionada a inativação da fase não fotoquímica da fotossíntese, uma vez que, esteve acompanhada de queda da dissipação fotoquímica dos fotossistemas (qP) e da taxa de transporte de elétrons (ETR). Embora tenha sido registrada alterações na condutância estomática (gs), na concentração intercelular de CO2 (Ci), elevação da dissipação não fotoquímica (qN) e queda na eficiência quântica efetiva do fotossistema II (ΦFSII), estes não foram responsáveis pela queda de A, uma vez que, foram registrados posteriormente a sua redução. / This thesis mainly aimed to study the effects of electrical signaling on physiological parameters of gas exchange and chlorophyll fluorescence, and to characterize and identify route propagation of electrical signals triggered by burning stimuli in sunflower plants. The results from this study demonstrate that the electrical signals triggered by burning stimulus can be classified as variation potentials (VP). These signals showed greater ease of propagation in the vertical axis of the plant, reaching intact leaves that are likely to have vascular connection with the stimulus leaf. They presented greater ease of propagation in acropetal direction of the plant and are unable to spread laterally, not reaching leaves opposed to the stimulus. On opposed leaves, where there was no VPs propagation, it was recorded the occurrence of membrane hyperpolarization of systemic potential (PS). Concerning the physiological effects of PV, it was observed that this promoted a reduction in the liquid CO2 assimilation (A) which is probably related to the inactivation of non-photochemical phase of the photosynthesis, since it was accompanied by the decrease of the photochemical dissipation of the photosystems (qP) and the electron transport rate (ETR). Although changes were recorded in stomatal conductance (gs), CO2 intercellular concentration (Ci), increase of nonphotochemical dissipation (qN) and a decrease in the effective quantum efficiency of the photosystem II (Φ FSII) were not responsible for the A fall, since its reduction was subsequently reported.

A clorose variegada dos citros (CVC) é um dos principais problemas que assolam a citricultura brasileira nos últimos dez anos. Essa doença, causada pela bactéria Xylella fastidiosa, determina menor produção das plantas infectadas e tem estreita relação com as condições climáticas, sendo sua severidade agravada em regiões com baixa disponibilidade hídrica, alta demanda atmosférica e elevadas temperaturas. A fotossíntese, que possue relação direta com a produtividade das plantas, é um dos processos fisiológicos afetados pela CVC. Esse trabalho visou investigar os efeitos da temperatura na fotossíntese de plantas infectadas pela X. fastidiosa e determinar como o processo fotossintético é afetado pela presença da bactéria. Para tanto, foram utilizadas mudas de laranjeira 'Pêra' (Citrus sinensis (L.) Osbeck), com aproximadamente 9 meses de idade, cultivadas em vasos plásticos de 3L. Foram realizados dois experimentos. No experimento I, mudas sadias e doentes foram dispostas em câmara de crescimento e submetidas por 7 dias a regimes de temperatura de 25/20 e 35/20ºC (dia/noite), com concentrações de CO2 e O2 atmosféricas, 14h de fotoperíodo, densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF) de 600umol m -2 s -1 e déficit de pressão de vapor do ar de 1kPa. Foram realizadas medidas simultâneas de trocas gasosas [assimilação de CO2 (A); transpiração (E) e condutância estomática (gs)] e fluorescência da clorofila a [eficiência quântica potencial (Fv/Fm) e efetiva ( F/Fm')do fotossistema II, taxa aparente de transporte de elétrons (ETR) e coeficientes de extinção fotoquímica (qP) e não-fotoquímica (NPQ) da fluorescência] em tecidos intactos, nas temperaturas de 25, 30, 35 e 40ºC. No experimento II, foram realizadas curvas de resposta da produção de oxigênio fotossintético (Ao) em função de DFFF e curvas de indução de Ao, com medidas simultâneas de Ao, DF/Fm', ETR, qP e NPQ, em discos foliares, nas temperaturas de 35 e 45ºC. No experimento I, as plantas com CVC apresentaram valores inferiores de A, E e gs, sendo que as diferenças entre plantas sadias e doentes foram maiores no regime de temperatura de 35/20ºC, onde foram registrados os maiores valores de A, E e gs. Essas variáveis tenderam a decrescer com o aumento da temperatura (de 25 para 40ºC), alcançando valores mínimos a 40ºC em ambos regimes de temperatura. No experimento I, a CVC não influenciou DF/Fm', ETR, qP e NPQ, porém, Fv/Fm das plantas com CVC foi superior em todas as medidas. As variáveis mais influenciadas pela temperatura foram DF/Fm', ETR e qP, as duas primeiras decrescendo e a última aumentando com o aumento da temperatura de medida. Os maiores valores de Fv/Fm , DF/Fm', ETR, qP e NPQ foram registrados no regime de 35/20ºC, confirmando que essas condições foram mais favoráveis à atividade fotossintética das plantas. No experimento II, as plantas sadias apresentaram os maiores valores de Ao, DF/Fm', ETR, qP e NPQ nas medidas efetuadas a 35ºC. A presença da bactéria afetou a indução de Ao em ambas temperaturas, porém as diferenças em DF/Fm', ETR, qP e NPQ foram encontradas apenas a 35ºC. Esses resultados indicaram que o aumento da temperatura afetou o sistema planta-patógeno agravando as disfunções no metabolismo fotossintético das plantas com CVC. A menor fotossíntese de laranjeira 'Pêra' infectada pela X. fastidiosa é atribuída a menor condutância estomática, comprometimento de reações bioquímicas e aumento da atividade fotorrespiratória. / The citrus variegated chlorosis (CVC) has became a great problem for the Brazilian citriculture during the last ten years. CVC, caused by the bacterium Xylella fastidiosa, causes a strong decrease in production of infected plants. Higher severities of the disease have been reported in areas with water deficit, high atmospheric demand and high temperatures. Photosynthesis, which has direct relationship with plant productivity, is a physiological process affected by CVC. The objectives of this study were to determine the effects of temperature upon photosynthesis of infected plants and to evaluate how the photosynthetic apparatus is affected by the presence of the bacterium. In order to achieve these objectives, two experiments (I and II) were carried out, using 9 months-old seedlings of sweet orange 'Pêra' (Citrus sinensis (L.) Osbeck), grown in 3L plastic pots under greenhouse conditions. In experiment I, prior to measurements, healthy and infected plants were moved to a plant growth chamber and exposed to temperature regimes of 25/20 and 35/20ºC (day/night) during 7 days each, CO2 and O2 atmospheric concentrations, 14h photoperiod, photosynthetically active radiation (PAR) of 600mmol m-2 s-1 and air vapor pressure difference of about 1 kPa. Simultaneous measurements of leaf gas exchange [CO2 assimilation (A); transpiration (E) and stomatal conductance (gs)] and chlorophyll fluorescence [potential (Fv/Fm) and effective (DF/Fm') quantum yield of photosystem II, apparent electron transport rate (ETR) and photochemical (qP) and non-photochemical (NPQ) fluorescence quenching] were taken in intact leaves, at 25, 30, 35 and 40ºC. In experiment II, light curves of photosynthetic oxygen evolution (Ao), and curves of photosynthesis induction were carried out, with simultaneous measurements of Ao, DF/Fm', ETR, qP and NPQ in leaf discs, at 35 and 45ºC. In experiment I, infected plants shown decrease in A, E and gs, and the differences between healthy and infected plants were greater at 35/20ºC, where the largest values of A, E and gs were observed. These variables decreased with increasing temperature, reaching minimum values at 40ºC for both temperature regimes. In experiment I, no differences between healthy and infected plants regarding chlorophyll fluorescence variables were observed. However, Fv/Fm of infected plants was higher in all conditions. The three most influenced variables by temperature were DF/Fm', ETR and qP, whereas the two first decreased while the last increased with increasing temperature. Largest values of Fv/Fm, DF/Fm', ETR, qP and NPQ were registered at 35/20ºC, confirming that this temperature regime was more adequate to plant photosynthetic activity. In experiment II, healthy plants showed the largest values of Ao, DF/Fm', ETR, qP and NPQ at 35ºC. The presence of the bacterium affected Ao induction in both temperatures, however, differences in DF/Fm', ETR, qP and NPQ for healthy and infected plants were only found at 35ºC. Results from this study indicated that increase in temperature affected the plant-pathogen system, amplifying the malfunction of the photosynthetic metabolism of infected plants. The smallest photosynthetic rates of sweet orange 'Pêra' infected by X. fastidiosa were caused by low stomatal conductance, biochemical injuries and photorespiratory activity.

O aumento para demanda na produção de alimentos associado a possíveis alterações climáticas globais tem promovido um interesse renovado em pesquisas envolvendo o metabolismo fotossintético. Acredita-se que com o melhoramento fotossintético a produtividade das culturas aumente. Para se alcançar este objetivo, além do uso de práticas biotecnológicas, ainda são necessários estudos abordando as limitações intrisecas do processo fotossintético que possam contribuir com a identificação de alvos para a engenharia genética. Neste contexto, esta tese aborda perguntas especificas sobre a regulação da fotossíntese C4 pela nutrição nitrogenada, o deficit hídrico e a interação destes dois fatores. No primeiro capítulo experimental foi desenvolvido um estudo envolvendo os efeitos da nutrição nitrogenada na difusão interna de CO2. Foi observado que o conteúdo de nitrogênio (N) foliar é determinante para a condutância interna de CO2 (? 18O-gm). Um menor conteúdo de N induz reduções iniciais em ? 18O-gm devido menor atividade das enzimas carboxilativas. Conforme o conteúdo de N reduz em folhas mais velhas alterações na antomia passaram a contribuir com a regulação de ? 18O-gm. No segundo capítulo, foi explorada a variação genotipica de cana-de-açúcar quanto a parâmetros relacionados a fotossíntese e o nitrogênio foliar, envolvendo a eficiência de uso de nitrogênio fotossintética (PNUE) e índices de herdabilidade. A variabilidade dos materiais genéticos foi explicada principalmente pelos parâmetros de trocas gasosas que contribuíram com o agrupamento dos materiais em três grupos. A partir deste agrupamento é possível verificar as diferenças entre os materiais em reposta a nutrição nitrogenada. Além disto, parâmetros de trocas gasosas como a taxa de assimilação de CO2 e condutância estomática junto com PNUE apresentaram altos índices de herdabilidade no sentido restrito. Por fim, o terceiro capítulo investigou a regulação do metabolismo de assimilação de CO2 em resposta ao deficit hídrico em folhas de cana-de-açúcar e como o metabolismo de nitrogênio está envolvido neste processo. Diferentes fatores envolvidos na regulação negativa da fotossíntese foram identicados. Interesantemente, alterações nos componentes nitrogenados só contribuíram com a inibição metabólica na fase de estresse severo. Adicionalmente foi observado que a superação da inibição metabólica durante a reidratação é mais rápida quando a cultivar apresenta decréscimos mais lentos no metabolismo de N no período de seca, associado a menores danos na capacidade fotossintética. / Increased demand for food production and the possibility of global climate change has promoted renewed interest in photosynthesis research. It is expected that with the photosynthetic improving the crop productivity increase. For this, besides of the use of biotechnological practices, further studies are needed about intrinsic limitations of the photosynthetic process that can contribute to the identification of targets for genetic engineering. In this context, this thesis discusses specific questions about photosynthesis regulation C4 by nitrogen nutrition, water deficit and the interaction of these two factors. In the chapter I, it was developed a study of the effects of nitrogen nutrition in the internal diffusion of CO2. It was observed that the leaf nitrogen (N) is essential for the internal CO2 conductance (Δ 18O-gm). A lower leaf N induces initial reductions in Δ18O-gm by lower activity of the carboxylation enzymes. With N leaf reduction in older leaves anatomy changes began to contribute to the regulation of Δ18 O-gm. In the chapter II, the genotypic variation of sugarcane to photosynthetic parameters and leaf nitrogen was explored, involving the photosynthetic nitrogen use efficiency (PNUE) and heritability analysis. The variability of the genetic material is explained mainly by gas exchange parameters that contributed to the grouping of materials into three groups. From this, it is possible examine the differences between the materials in response to nitrogen nutrition. Furthermore, gas exchange parameters such as CO2 assimilation rate and stomatal conductance along with PNUE showed high heritability in the narrow sense. Finally, the chapter III investigated the regulation of CO2 assimilation metabolism in response to water deficit sugarcane leaves and how nitrogen metabolism is involved in this process. Different factors involved in the negative regulation of photosynthesis were identified. Interestingly, changes in nitrogen components only contributed to metabolic inhibition in severe stress. Additionally it noted that overcoming metabolic inhibition during rehydration is faster when the cultivar presents slower decreases in N metabolism during water deficit, associated with less damage to the photosynthetic capacity.

A pupunha (Bactris gasipaes Kunth-Arecaceae) é uma palmeira de extrema importância ecológica e na agroindústria palmiteira, sendo essencialmente propagada por sementes, uma vez que, devido às sérias dificuldades na aclimatização, a micropropagação dessa espécie é prejudicada. Neste contexto, foram comparadas por meio de análises anatômicas e fisiológicas, folhas de pupunheiras cultivadas in vitro, ex vitro e in vivo, com o intuito de verificar as prováveis alterações, que possam influenciar na adaptação das microplantas às condições ex vitro, uma vez que a lâmina foliar é o órgão que mais se modifica em resposta as alterações ambientais. As plantas cultivadas in vitro e posteriormente transferidas para ambiente ex vitro, passaram por um processo de aclimatização constituído de três etapas de rustificação, onde na 1ª etapa as microplantas foram mantidas por três dias na sala de crescimento com os tubos de ensaio abertos, apresentando 100% de sobrevivência. Na 2ª etapa (50 dias de aclimatização) as microplantas permaneceram por quarenta e sete dias em sala de crescimento com temperatura e luminosidade controladas, apresentando 95% de sobrevivência. Na 3ª etapa (180 dias de aclimatização), onde as microplantas permaneceram por 130 dias no ripado sob condições de sombra (sombrite com malha 50%), com percentual de 70% de sobrevivência. Durante o processo de aclimatização foram coletadas amostras de folhas sob condição in vitro, ex vitro (aos 50, 90 e 180 dias de aclimatização) e in vivo, onde foram realizadas análises anatômicas por meio de microscopia eletrônica de varredura e de luz, e fisiológicas, pela taxa de condutância estomática, transpiração e fotossíntese, obtidas pelo IRGA (analisador de gás infravermelho), e o teor de clorofila, obtida pelo SPAD-502 (Soil and Plant Analysis Development). Os dados analisados foram comparados entre si, e suas médias submetidas à análise de variância e comparadas pelo teste de Tukey. As folhas das pupunheiras apresentaram as mesmas estruturas anatômicas básicas em todas as condições de cultivo, e como resposta a aclimatização observou-se o aumento na espessura do mesofilo e na quantidade fibras vasculares (área ocupada pelas fibras na lâmina foliar). Também foram observadas alterações fisiológicas, como a diminuição da condutância estomática, com conseqüente queda na taxa de transpiração e fotossíntese logo após o transplante das microplantas para as condições ex vitro; sendo que no decorrer do processo de aclimatização observou-se a recuperação destes fatores com a taxa de fotossíntese se igualando as das plantas in vivo. O mesmo verificou-se em relação ao teor de clorofila que apresentou um aumentou gradativo em relação ao tempo de aclimatização. As alterações anatômicas e fisiológicas não afetaram de forma significativa o processo de aclimatização, ao contrário evidenciaram um mecanismo de adaptação da espécie às condições de cultivo, permitindo considerar como fatores determinantes para o estabelecimento do protocolo de aclimatização, o ambiente com elevada umidade relativa do ar (ex vitro), o substrato composto de solo tipo latossolo vermelho-amarelo e o tratamento profilático com fungicidas. / The peach palm (Bactris gasipaes Kunth-Arecaceae) is a palm of extreme importance in ecological and palm tree agribusiness and is being mainly propagated by seed, once; due to serious difficulties in acclimatization, the micropropagation of this species is a hard process. In this context, pejibaye leaves from in vitro, ex vitro and in vivo cultivated plants were compared using anatomical and physiological analysis in order to detect probable alterations that would influence the microplants adaptation to ex vitro conditions, since the leaf blade is the plant organ that more is modifying in response to environmental changes. The in vitro cultivated plants that were subsequently transferred to ex vitro environment went through an acclimatization process that consisted of three rustification phases. In the first stage the microplants were maintained in the growth room for three days in opened test tubes, featuring 100 % of survival. In the second stage (50 days of acclimatization) the microplants remained for forty-seven days in the growth room with controlled lighting and temperature, resulting in 95% of survival. In the third stage (180 days of acclimatization) the microplants remained for 130 days covered with black shadow screen (\"sombrite\" mesh with 50%) on the sides, resulting in 70% of survival. During the acclimatization process leaves samples of in vitro, ex vitro (to 50, 90 and 180 days of acclimatization) and in vivo cultivated plants were collected and used for anatomical analyses using light and scanning electron microscopy and for physiological analyses using stomatal conductance, transpiration and photosynthesis rates, obtained by IRGA (infrared gas analyzer), and the content of chlorophyll, obtained by the SPAD-502 (Soil and Plant Analysis Development). The analyzed data were compared with each other, and their average subjected to analysis of variance and compared by Tukey test. The peach palm had the same basic anatomical structures in all conditions of cultivation, and in response to the acclimatization process there was an increase in the thickness of the mesophyll and in quantity of vascular fibers (area occupied by the fibers in leaf blade). Physiological changes were also observed, as the decrease in stomatal conductance, with a consequent fall in the photosynthesis and transpiration rates soon after the microplants transplant to ex vitro conditions. During the acclimatization process was the recovery of these factors with the photosynthesis rate equaling the rate of in vivo plants. The same occurred in relation to the level of chlorophyll which showed a gradual increase in relation to the period of acclimatization. These anatomical and physiological changes did not affect significantly the acclimatization process, on the contrary, showed a adaptation mechanism of the species to the cultivation conditions, allowing consider as determining factors for the establishment of a acclimatization protocol, the environment with high relative humidity (ex vitro), the substrate consisting of Red Yellow latosol and the fungicide prophylactic treatment.

O cancro cítrico (Xanthomonas axonopodis pv. citri) é uma das mais importantes doenças dos citros e seu controle é feito com medidas de exclusão e erradicação do patógeno. As chances de detecção de plantas doentes diminuem em pomares com baixa incidência da doença. Considerando-se as dificuldades da diagnose visual do cancro cítrico e as vantagens de uma tecnologia que possa melhorar o processo de detecção desta doença no campo, procurou-se identificar características espectroscópicas únicas de uma planta com esta doença. Os objetivos do presente trabalho foram verificar as características espectroscópicas de folhas com cancro cítrico e correlacioná-las às alterações na eficiência fotossintética do tecido foliar doente e relacionar severidade da doença à eficiência fotossintética. Os perfis espectroscópicos e a eficiência fotossintética de plantas das espécies Citrus sinensis (?Hamlin?), Citrus reticulata (?Ponkan?) e Citrus limonia (?Cravo?) foram avaliados antes e após a inoculação com Xanthomonas axonopodis pv. citri. O modelo y = (1 - x) ?, onde y representa a assimilação líquida relativa de CO2 e x, a severidade da doença, foi ajustado aos dados por meio de regressão não-linear. O modelo monomolecular foi ajustado à relação entre assimilação líquida relativa de CO2 e razões espectroscópicas da região do vermelho, também por regressão não-linear. Concluiu-se que a doença afeta a eficiência fotossintética de ?Ponkan? e ?Hamlin?. Em ?Hamlin?, a doença não apenas reduz a área foliar, mas também reduz a fotossíntese do tecido verde remanescente. Há relação positiva entre as razões espectroscópicas da região do vermelho e a fotossíntese nas variedades testadas. / Citrus canker (Xanthomonas axonopodis pv. citri) is one of the most important diseases of citrus. Regulatory control is applied by means of exclusion and eradication of the pathogen. Possibilities of detection of infected trees decrease in orchards with low disease incidence. Considering the difficulties in visual diagnosis of citrus canker and the advantages of a technology that can improve the process of its detection in the field, single spectroscopic characteristics of a plant with this disease was searched. The objectives of the present work were to verify the spectroscopic characteristics of leaves with citrus canker and to correlate them to photosynthetic efficiency of these diseased leaves, and to relate disease severity to photosynthetic efficiency. Spectroscopic profiles and photosynthetic efficiency of Citrus sinensis (?Hamlin?), Citrus reticulata (?Ponkan?) and Citrus limonia (?Cravo?) were assessed before and after the inoculation with Xanthomonas axonopodis pv. citri. The model y = (1 - x) ?, in which y represents relative net assimilation of CO2 and x, disease severity, was fitted to the data by nonlinear regression. The monomolecular model was fitted to the relationships between relative net assimilation of CO2 and spectroscopic reasons of the red region, also by nonlinear regression. It was concluded that the disease affects the photosynthetic efficiency of ?Ponkan? and ?Hamlin?. In ?Hamlin?, the disease not only reduces the amount of leaf area, but also reduces the photosynthesis of the remaining green leaf tissue. There is a positive relationship between spectroscopic reasons of the red region and photosynthesis in ?Hamlin?, ?Ponkan?, and ?Cravo?.

Este trabalho teve como objetivo analisar os efeitos fisiológicos do herbicida Paraquat, indutor de estresse oxidativo, em plantas de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.). A escolha desta espécie como modelo fisiológico deste estudo deveu-se a sua importância econômica para o país, em especial para o Estado de São Paulo. O Paraquat (PQ) é um herbicida de contato que atua especificamente no Fotossistema II bloqueando o fluxo de elétrons e impedindo a redução do NADPH, aceptor final de elétrons. Como consequência, há a formação de radicais instáveis, reativos com a molécula de oxigênio (EROs), os quais causam danos em membranas, proteínas e ácidos nucleicos. A hipótese central foi a de que a atividade de peroxidase de ascorbato é mais sensível ao PQ do que a atividade de superóxido dismutase, nas mesmas condições. O experimento principal consistiu da aplicação, via pulverização foliar, de diferentes doses de PQ (0, 2, 4, 6 e 8 mM de Metil Violágeno, agente ativo), que permaneceu em contato por 24 e 48 horas. Após 18 horas de exposição, observou-se sintomas visuais de toxocidade e uma redução significativa da atividade fotossintética, medida através de parâmetros relacionados com a fluorescência da clorofila a. O nível de peroxidação de lipídeos, indicado pela concentração de TBARS, foi aumentado, indicando danos nas membranas causados pela geração de EROs. Um resultado importante foi o aumento da atividade específica de SOD (Superóxido Dismutase), primeira enzima de defesa contra EROs. Esse aumento foi gradativo com o aumento da dose e do tempo de exposição ao PQ. A isoforma mais evidente foi a SOD Cu/Zn, visualizada por atividade em gel nativo. Esta isoforma está presente preferencialmente em cloroplastos, organela alvo da ação do PQ. É importante ressaltar que mesmo em doses quase letais, a atividade desta enzima manteve-se em níveis semelhantes ao controle. Entretanto, a atividade de APX (Ascorbato Peroxidase), enzima que faz a remoção de radicais H2O2, gerados pela SOD, foi reduzida abruptamnete a partir de 4 mM PQ, apesar de ter sido observado um aumento na dose inicial (2 mM). Este fato sugere que os danos oxidativos em cana-de-açúcar tratadas com PQ podem ser causados pelo excesso de radicais H2O2. Diferente da SOD, a APX é considerada bastante susceptível a certos tipos de estresse ambiental, logo perdendo sua atividade. Analisou-se também a expressão de proteínas por SDS-PAGE e eletroforese 2-D. Em ambos resultados, foram observados diminuição na expressão de algumas proteínas ocasionada pelo tratamento com PQ. Contudo, não foi possível detectar claramente a indução de peptídeos nesse caso, provavelmente devido ao alto grau de degradação das estruturas celulares. O aumento da atividade de SOD em cloroplastos de folhas de cana-de-açúcar tratadas com PQ, deve ser mais estudado, pois esta pode ser uma enzima alvo para programas de melhoramento genético visando obtenção de plantas com resistência ao PQ e a outros herbicidas com modo de ação no sistema fotossintético. / This work had the objective to analyze physiological effects of Paraquat herbicide, an oxidative stress inductor, in sugarcane (Saccharum officinarum L.) plants. The choice to use this species as a physiological model for this study was due its recognized economical importance for our country, in special to the State of Sao Paulo. Paraquat (PQ) is a contact herbicide that acts specifically on Photosystem II by blocking the normal electron flux and the reduction reaction of NADPH, the electron acceptor molecule. As consequence, there is formation of instable radicals and highly reactive oxygen species (ROS), which cause damage to membranes, proteins and nucleic acids. The central hypothesis was that ascorbate peroxidase activity is more sensitive to PQ than the activity of superoxide dismutase in the same conditions. The main experiment consisted on the sprayed of different concentrations of PQ (0, 2, 4, 6 e 8 mM of Metil Violagen) that stayed in leaf contact for 24 and 46 hours. After 18 hours, it was observed visible symptoms of toxicity and the photosynthetic activity decreased, measured by chlorophyll a fluorescence. Also, the level of lipids peroxidation measured by the increase concentration of TBARS formation, indicate damage to cell membrane caused by the generation of ROS. An important result was the increase of SOD specific activity (superoxide dismutase) first enzyme related to defense against ROS. This gradation increase was correspondent to the exhibition period to PQ. The most evident SOD isoform by native PAGE was the SOD Cu/Zn. This isoform is located preferentially in chloroplasts, organelle target to the action of PQ. It is important to remark that even in almost lethal concentrations of PQ the chloroplast SOD activity still remains expressed beilng responsible for the removal of H2O2 generated by SOD, which was reduced abruptly after 4 mM treatment. Although, it has been observed increase with the initial dose (2 mM). This fact suggests that the oxidative damages in sugarcane treated with PQ can be caused by excess of H2O2. Differently of SOD, this enzyme is considered to be fragile to certain kinds of environmental adversities, loosing its activity Also the protein expression was analyzed by SDSPAGE and 2-D electrophoresis. In both analyses, it was observed decrease of some protein expression caused by PQ. However, it was not possible to clearly detect peptides induction in this case, probably due to the elevated level of degradation of cell structures. The increase of chloroplast SOD activity in sugarcane leaves treated with PQ should be detailed investigated since it can be a molecular target for breeding programs with the goal to obtain plants with an acquired resistance to PQ or others herbicides with model action in the photochemical system.

Gracilaria caudata J. Agardh apresenta uma ampla distribuição geográfica, além de ser uma das principais agarófitas coletadas no nordeste brasileiro. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da irradiância (70 e 150 μmol fótons.m-2.s-1) no número de ramificações, nas taxas de crescimento, nos parâmetros da fotossíntese e no conteúdo pigmentar de gametófitos e tetrasporófitos procedentes de três localidades distintas da costa brasileira: estados do Ceará (CE), Bahia (BA) e São Paulo (SP). Além disto, uma variante de coloração marrom-esverdeada foi caracterizada. Exemplares cultivados em 150 μmol de fótons. m-2.s-1 apresentaram maiores taxas de crescimento, quando comparados aos cultivados em 70 μmol de fótons. m-2.s-1, independentemente da coloração e procedência da espécie. A fertilidade afetou de forma negativa as taxas de crescimento de tetrasporófitos de coloração vermelha e marrom-esverdeada, porém não afetou o desempenho fotossintetizante desses tetrasporófitos. Em 150 μmol de fótons. m-2.s-1, tetrasporófitos não-férteis de coloração vermelha apresentaram maiores taxas de crescimento, quando comparados aos não-férteis de coloração marrom-esverdeada, independentemente da irradiância; porém, esses últimos apresentaram maior conteúdo de ficocianina e aloficocianina. Quando gametófitos foram cultivados em 70 μmol de fótons. m-2.s-1 por 14 dias, não foi possível distinguir diferenças significativas quanto às taxas de crescimento entre as três populações, entretanto, quando o cultivo se estendeu por 28 dias, CE e SP mantiveram as taxas de crescimento semelhantes, porém, essas foram superiores às observadas para BA. Em 150 μmol de fótons. m-2.s-1, durante o cultivo por 14 dias, gametófitos do CE e SP mantiveram as taxas de crescimento semelhantes, e essas foram superiores às observadas para BA, enquanto que durante o cultivo por 28 dias, além de observarmos menores taxas para gametófitos da BA, os do CE apresentaram taxas superiores aos de SP. Tetrasporófitos do CE, BA e SP, cultivados em 70 μmol de fótons. m-2.s-1 por 28 dias, apresentaram taxas de crescimento semelhantes, porém, quando cultivados em 150 μmol de fótons. m-2.s-1, os do CE apresentaram maiores taxas, quando comparados aos da BA e SP, que apresentaram valores semelhantes. Quando gametófitos foram cultivados em 70 μmol de fótons. m-2.s-1 por 28 dias, CE e BA apresentaram maiores valores de FMax, α e Re do que SP, o que é esperado para algas procedentes de regiões mais próximas do equador, pois estariam mais adaptadas a altas irradiâncias do que as que ocorrem em altas latitudes; o mesmo foi observado para gametófitos e tetrasporófitos, cultivados em 150 μmol de fótons.m-2.s-1 por 28 dias. Gametófitos do CE e BA apresentaram maiores valores de Ik (técnica de fluorescência), αETR e FMax do que SP, quando cultivados em 150 μmol de fótons. m-2.s-1 por 14 dias. Nessa mesma irradiância e período, tetrasporófitos do CE e BA apresentaram maiores valores de α do que SP. Gametófitos de SP cultivados em 70 μmol de fótons. m-2.s-1 apresentaram maiores conteúdos de FE, FC, AFC e CL do que os cultivados em 150 μmol.de fótons. m-2.s-1. Nos demais gametófitos (BA e CE) esses valores foram semelhantes nas duas irradiâncias. Essas respostas podem indicar que gametófitos do CE e BA estejam mais adaptados para lidarem com altas irradiâncias do que os de SP. Gametófitos de SP apresentaram maiores concentrações de FE e FC, quando comparados aos tetrasporófitos de SP, independentemente da irradiância. Resultados semelhantes foram observados para os do CE, mas apenas quando cultivados em 70 μmol de fótons. m-2.s-1. Gametófitos do CE, cultivados em 150 μmol de fótons. m-2.s-1, apresentaram menores concentrações de FE e FC que os tetrasporófitos. Gametófitos e tetrasporófitos da BA mostraram valores de concentrações pigmentares semelhantes, independentemente da irradiância. Em síntese, a análise geral dos resultados sugere a ocorrência de ecótipos de G. caudata ao longo da costa brasileira e ressalta a diversidade da espécie quanto às respostas fisiológicas, considerando-se também que essas foram distintas entre tetrasporófitos e gametófitos de uma mesma população. Além disso, a ocorrência de uma variante de cor na natureza com características distintas do tipo mais comum confere à espécie maior capacidade de adaptação frente a diferentes fatores abióticos. Tetrasporophytes from CE, BA and SP, grown in 70 μmol de fótons. m-2.s-1 for 28 days, showed similar growth rates, however, when grown in 150 μmol de fótons. m-2.s-1, CE showed higher rates when compared to the BA and SP, which were very similar / Gracilaria caudate J. Agardh a wide geographic distribution, as well as being a major agarophyte collected in northeastern Brazil. This study aimed to evaluate the effects of irradiance (70 and 150 μmol photons. m-2.s-1) in number of branches, the growth rates, in photosynthesis parameters and pigment content of gametophytes and tetrasporophytes from three different locations of the Brazilian coast: Ceará State (CE), Bahia State (BA) and São Paulo State (SP). In addition, a variant of brown-green color was characterized. Specimens grown in 150 μmol photons. m-2.s-1 showed higher growth rates compared to those grown in 70 μmol photons. m-2.s-1, regardless of color and origin of the species. The fertility negatively affects growth rates of tetrasporophytes red and greenish-brown color, but did not affect the photosynthetic performance of these tetrasporophytes. In 150 μmol photons. m-2.s-1, non-fertile tetrasporophytes of red color had higher growth rates compared to non-fertile brown-green color, regardless of the irradiance; but the latter had higher content of phycocyanin and allophycocyanin. When gametophytes were grown in 70 μmol photons. m-2.s-1 for 14 days, it was not possible to distinguish significant differences in growth rates among the three populations, however, when the cultivation was extended for 28 days, CE and SP maintained similar growth rates, however, these were higher than those observed for BA. In 150 μmol photons. m-2.s-1 for the cultivation for 14 days, the CE and SP gametophytes remained similar growth rates and were superior to those observed for BA, whereas during the cultivation for 28 days, gametophytes of BA showed lower rates, the CE had higher rates than the SP. When gametophytes were grown in 70 μmol photons. m-2.s-1 for 28 days, CE and BA had higher Fmax, α and Re values than SP, which is expected to algae coming from regions closer to the equator, because they would be more adapted to high irradiances than that occur at high latitudes; the same was observed for gametophytes and tetrasporophytes grown in 150 μmol photons. m-2.s-1 for 28 days. Gametophytes from CE and BA showed higher values of Ik (fluorescence technique), αETR and Fmax than SP, when cultivated in 150 μmol photons. m-2.s-1 for 14 days. That same irradiance and period, the CE and BA tetrasporophytes had higher α values than SP. Gametophytes From SP grown in 70 μmol photons. m-2.s-1 had higher FE, FC, AFC and CL content than those grown in 150 μmol photons. m-2.s-1. In other gametophytes (BA and CE) these values were similar in both irradiance. These responses may indicate that gametophytes from CE and BA are further adapted to deal with high irradiances than SP. Gametophytes from SP showed higher concentrations of FE and FC when compared to tetrasporophytes from SP regardless of irradiance. Similar results were observed for the CE, only when grown at 70 μmol photons. m-2.s-1. Gametophytes from CE grown in 150 μmol photons. m-2.s-1, showed lower concentrations of FE and FC that tetrasporophytes. Gametophytes and tetrasporophytes BA showed similar pigment concentration values, regardless of irradiance. In summary, the overall analysis of the results suggests the occurrence of ecotypes for G. caudate along the Brazilian coast and emphasizes the diversity of species and the physiological responses, considering also that these were distinct from tetrasporophytes and gametophytes of the same population. Furthermore, the occurrence of a color variant in nature with different characteristics gives the most common type of species greater capacity against different abiotic adapt. Tetrasporophytes from CE, BA and SP, grown in 70 μmol photons. m-2.s-1 for 28 days, showed similar growth rates, however, when grown in 150 μmol photons. m-2.s-1, CE showed higher rates when compared to the BA and SP, which were very similar