Em pesquisa desenvolvida sob condições de campo, foram estudadas as mudas formadas por regeneração natural, das espécies nativas Ilex paraguariensis (erva-mate), Ocotea puberula (canela -guaicá) e Podocarpus lambertii (pinheiro-bravo), quanto aos seus aspectos silviculturais. O objetivo principal deste trabalho foi o de comprovar a viabilidade técnica de aproveitamento de mudas obtidas em regeneração natural e determinar a melhor técnica de utilização destas mudas em plantios florestais. As mudas usadas neste trabalho foram extraídas de regeneração estabelecida em floresta nativa na região Sul do Brasil, primeiro planalto paranaense, de ocorrência típica do pinheiro-brasileiro (Araucaria angustifolia). Selecionadas na floresta, em função do seu vigor, qualidade de fuste e sanidade, as mudas foram agrupadas em 3 classes de altura, ou seja: porte pequeno (até 30 cm) , médio (de 30 a 60 cm) e grande (de 60 a 120 cm) Metade das mudas selecionadas foi extraída da regeneração, passando por uma fase de viveiro (3 meses) , onde receberam condicionamento especial, através de transplante para recipientes, irrigações e sombreamento, sendo levadas depois, para o plantio definitivo. A outra metade das mudas permaneceu estes 3 meses na floresta, sendo extraídas da regeneração somente por ocasião do plantio definitivo no campo, e utilizadas na modalidade de mudas de raiz nua, em plantio direto. O experimento foi instalado em capoeira, sob sombreamento, em delineamento de blocos ao acaso, com 3 repetições e os tratamentos arranjados fatorialmente. Os tratamentos preconizados, em número de 18, decorreram das combinações de 2 fatores com 3 níveis e um terceiro fator com 2 níveis (fatorial 3 x 3 x 2) , ou sejam: FATOR A - Espécies Níveis: a1 - Ilex paraguariensis a2 - Ocotea puberula a3 - Podocarpus lambertii FATOR B - Portes das mudas Níveis: b1 - pequeno (até 30 cm) b2 - médio (30 a 60 cm) b3 - grande (60 a 120 cm) FATOR C - Condicionamento das mudas Níveis: c1 - mudas de viveiro c2 - mudas de plantio direto. As variáveis analisadas no experimento de campo, foram a sobrevivência e o crescimento inicial das mudas, num período de 180 dias após o plantio. Concluiu-se que os melhores tratamentos foram: a) para as espécies Ilex paraguariensis e Ocotea puberula, o plantio de mudas de porte médio (em torno de 50 cm) , condicionadas em viveiro por um período de 3 meses. A fase de viveiro é indispensável, para uma pré-adaptação das mudas destas espécies e garantir o sucesso do plantio. b) para a espécie Podocarpus lambertii, o plantio direto de mudas com raiz nua, de tamanho médio (em torno de 50 cm) , apresentou ótimos resultados. A fase de viveiro para adaptação das mudas é absolutamente desnecessária para esta espécie, podendo-se assim, eliminar várias operações de viveiro, que oneram o custo de produção da muda. As espécies investigadas são umbrófilas na fase juvenil, sendo recomendável o plantio de suas mudas em ambientes sombreados, semelhantes aos do local da regeneração natural, onde foram produzidas. Os plantios de enriquecimento, para recuperação de florestas degradadas e capoeiras de pouco valor florestal, constituem um bom campo de aplicação prática para esta pesquisa, de acordo com os objetivos propostos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:05:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327726.pdf: 2295961 bytes, checksum: c15e851f205c598b58bb4eaa370c09f8 (MD5) Previous issue date: 2014 / O sequenciamento do genoma plastidial de coníferas vem sendo realizado por meio do isolamento do DNA total, seguido por amplificações do DNA plastidial através de PCR de longo alcance. Esse método de sequenciamento é mais trabalhoso do que o sequenciamento a partir DNA plastidial. O sequenciamento do genoma plastidial permite a realização de várias análises comparativas, como estudos filogenéticos, filogeografia, evolução e estrutura, localização de regiões repetidas, identificação de sítios de edição de RNA, entre outras. Dessa forma, o presente trabalho visou desenvolver um protocolo de isolamento de cloroplastos e DNA plastidial em coníferas e sequenciar o genoma plastidial do Podocarpus lambertii. O protocolo foi desenvolvido a partir da Araucaria angustifolia e Araucaria bidwilli (Araucariaceae), P. lambertii (Podocarpaceae) e Pinus patula (Pinaceae). O protocolo se baseia no isolamento plastidial a partir de um tampão salino, seguido por gradiente salino de Percoll. Essas duas estratégias combinadas, reduziram a contaminação e aumentaram o rendimento do DNA plastidial. O DNA plastidial foi sequenciado em sequenciador Illumina MiSeq, obtendo-se uma cobertura média do genoma de: 24,63 para A. angustifolia, 135,97 para A. bidwilli, 1196,10 para P. lambertii e 64,68 para P. patula. O genoma plastidial do P. lambertii é formado por 133.734 pb e apresentou a perda de uma das regiões invertidas repetidas. O genoma contém 118 genes únicos e 1 tRNA duplicado (trnN-GUU). Estruturalmente, o genoma plastidial do P. lambertii apresenta quatro grandes inversões de aproximadamente 20.000 pb quando comparado ao Podocarpus totara. O genoma plastidial do P. lambertii apresenta um total de 28 repetições em tandem e 156 simple sequence repeat (SSRs). Os resultados obtidos são inovadores uma vez que um protocolo viável para o isolamento de DNA plastidial de coníferas com alta qualidade e quantidade de DNA foi obtido. Adicionalmente, a sequência do genoma plastidial do P. lambertii revelou diferenças estruturais significativas, mesmo em relação à outra espécie do mesmo gênero. Os diversos SSRs encontrados no genoma plastidial do P. lambertii podem ser avaliados como regiões polimórficas intraespecíficas, que podem levar, entre outros, a estudos filogenéticos com maior sensibilidade.<br> / Abstract : Plastid genome sequencing protocols for conifer species have been based mainly on long-range PCR, which is known to be time-consuming and difficult to implement than sequencing from isolated plastid DNA. Plastid genome sequencing are useful for several comparative analyzes, as phylogeny, phylogeography, evolution and structure, location of repeated regions, identification of RNA editing sites, among others. Thus, this study aimed to develop a protocol for chloroplast and plastid DNA isolation in conifers and sequence the chloroplast genome of Podocarpus lambertii. The protocol was developed using Araucaria angustifolia and Araucaria bidwilli (Araucariaceae), P. lambertii (Podocarpaceae) and Pinus patula (Pinaceae) species. The protocol is based on plastid isolation with saline buffer followed by saline Percoll gradient. These two combined strategies reduced contamination and increased the plastid DNA yield. The plastid DNA was sequenced in MiSeq Illumina sequencer, and the average genome coverage were 24.63 to A. angustifolia, 135.97 to A. bidwilli, 1196.10 to P. lambertii, and 64.68 to P. patula. The chloroplast genome of P. lambertii is 133.734 bp in length and lacks one of the inverted repeat regions. The genome contains 118 unique genes and one duplicated gene, the tRNA (trnN-GUU). Structurally, the plastid genome of P. lambertii shows four large inversions of approximately 20,000 bp compared to Podocarpus totara. The plastid genome of P. lambertii shows a total of 28 tandem repeats and 156 simple sequence repeat (SSR). Results show that this improved protocol is suitable for enhanced quality and yield of chloroplasts and cpDNA isolation from conifers. Additionally, the sequence of the plastid genome of P. lambertii revealed significant structural differences, even in relation to other species of the same genus. The various SSRs found in the plastid genome of P. lambertii can be evaluated for intraspecific polymorphic regions, which may allow highly sensitive phylogeographic and population structure studies, as well as phylogenetic studies of species of this genus.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-22T04:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334801.pdf: 2210292 bytes, checksum: 62ad4ddac578337cfd71efd650a0825d (MD5) Previous issue date: 2015 / O Podocarpus lambertii Klotzch ex. Endl., comumente conhecido como pinho-bravo, é uma conífera nativa, dioica e endêmica no Brasil. Ocorre em duas áreas disjuntas e está presente na categoria ?Quase ameaçada? da IUCN. O objetivo do trabalho foi de gerar informações sobre a estrutura genética e demográfica da espécie, para auxiliar no desenvolvimento de estratégias que visem a conservação pelo uso da espécie. Para tanto, os estudos demográficos e genéticos foram conduzidos em uma área amostral permanente (9 ha) em paisagem de campo da Floresta Ombrófila Mista, que apresentou histórico de exploração de espécies para uso madeireiro. No estudo demográfico, todos os indivíduos de P. lambertii acima de 0,1 m foram mensurados em 2013 e reavaliados em 2014 quanto a sua altura, diâmetro altura do peito (DAP) e localizados dentro das parcelas com coordenadas espaciais x e y. A população foi estratificada em cinco classes demográficas (Plântulas, Jovens, Imaturos, Masculinos e Femininos) e verificada a presença de estruturas reprodutivas nos Adultos (Masculinos e Femininos). Foram calculadas as estatísticas descritivas, o padrão espacial e a independência espacial. Para o estudo genético, foram coletadas acículas dos indivíduos de P. lambertii em todas as classes demográficas propostas. Foram utilizados 11 sistemas isoenzimáticos para caracterização da diversidade genética, além disso, foram estimadas as estatísticas F de Wright, verificada a estrutura genética espacial e o tamanho efetivo populacional. A população apresentou capacidade de regeneração, capacidade de colonização em ambientes de sucessão, baixa taxa de mortalidade e padrão espacial agregado para todas as classes demográficas. Além disso, foi encontrada uma baixa diversidade genética, índices de fixação positivos e significativos e divergência genética entre classes de indivíduos. A população apresentou grau de parentesco a distância de até 24 m e a conservação da espécie a longo prazo necessitaria de uma área aproximada de 34 ha. As informações geradas são importantes para conservação da espécie, reforçam a necessidade de manutenção e conservação dos capões e abre oportunidade para novos estudos com a espécie, tratando de aspectos como a biologia reprodutiva, estudo com progênies, dispersão e polinização. A continuidade e abrangência dos estudos permitirão efetivar a conservação pelo uso da espécie.<br> / Abstract : The Podocarpus lambertii Klotzch ex. Endl., generally known as pinho-bravo, is a native conifer, dioecious and endemic in Brasil. It occurs in two disjoint areas and is under the category ?Almost threatened? of IUCN. The purpose of the work was to generate information about the genetic and demographic structure of the species, to help in the development of strategies that aim for the conservation by the use of the species. For this purpose, the demographic and genetic studies were conducted in a permanent sample area (9 ha) in a field landscape of Mixed Ombrophilous Forest, that showed historic of exploitation of species for lumber use. In the demographic study, all the individuals of P. lambertii over 0,1 m were measured in 2013 and revaluated in 2014 for its height, diameter at breast height (DBH) and mapped inside of plots with spatial coordinates x and y. The population was stratified in five demographic classes (Seedling, Young, Immature, Male and Female) and verified for the presence of reproductive structures in Adults (Male and Female). The descriptive statistics, the spatial pattern and spatial independency were calculated. For the genetic study, needles of the individuals of P. lambertii were collected in all of demographic classes proposed. Eleven isozymes systems were used for the characterization of the genetic diversity, also, the statistics F of Wright were estimated, the spatial genetic structure and the effective population size were verified. The population showed capacity to regenerate, colonization capacity in succession environment, low mortality rate and an aggregate spatial pattern for all demographic classes. Beyond that, a low genetic diversity, significant positive fixation indexes, and genetic divergence between the individual?s classes were found. The population showed kinship relationship up to 24 m and the species conservation for the long term would need an approximate area of 34 ha. The information generated is important for the species conservation, as it reinforces the need of maintenance and conservation of small forest patches and opens opportunity for new studies with the species dealing with aspects such reproductive biology, studies with progenies, dispersion and pollination. The continuing and wide range of the studies will let the conservation by the use of the species use turn effective.

Neste trabalho são apresentadas algumas informações ecofisiológicas obtidas através do desempenho assimilatório em plantas jovens de canjerana - Cabralea canjerana (Vell.) Mart., erva-mate - Ilex paraguariensis St. Hil. e pinheiro-bravo - Podocarpus lambertii K1. em relação a intensidade luminosa e temperatura ambiental. Com auxílio de um analisador de gás infra-vermelho, plantas de 18 meses de idade foram submetidas, durante um período vegetativo, a uma combinação de duas temperaturas (uma fixa, de 22,6°C e outra variável, correspondente a temperatura média em Curitiba referente ao mês em que se fez a avaliação e a cinco condições de luminosidade (escuridão; 2,2; 15; 25 e 40 klux - equivalente a 0; 30,8; 210; 350 e 560 µE.s-1.m-2). Foram determinadas a fotossíntese líquida, a respiração no escuro, o ponto de compensação lumínico e o coeficiente econ6mico aparente. O desempenho fotossintético de canjerana e erva-mate confirmam a característica umbrófila. destas espécies, assim como a heliofilia de pinheiro-bravo. Os baixos valores do ponto de compensação encontrados para pinheiro-bravo poderiam justificar.a ocorrência de regenerações em condições de subosque. Observou-se uma nítida variação anual das taxas de fotossíntese líquida e respiração das plantas, mesmo quando condicionadas a temperatura fixa de 22,60C. Do montante anual assimilado,38% ocorre no verão, 27% no outono, 23% na primavera e 12% no inverno, para. canjerana. Para erva-mate, 47% ocorre no vergo, 23% no outono, 20% na primavera e 10% no inverno. Para pinheiro-bravo, 33% ocorre no verão, 28% no outono, 23% na primavera e 16% no inverno. Baseado no coeficiente econômico aparente, as espécies estudadas mostram-se mais "econômicas" na utilização dos carboidratos quando submetidas a 40 klux. Constatou-se ainda, que os maiores coeficientes ocorrem sempre no inverno. Devido a reduzida capacidade fotossintética apresentada pelas espécies quando avaliadas a 2,2 klux, é aconselhável que os silvicultores adotem medidas adequadas de manejo para assegurar um bom desempenho em condições de regenerações naturais. Como 47% da produção fotossintética anual de erva-mate ocorre no verão, sugere-se intensificar as pesquisas relacionadas a exploração das erveiras na "safrinha" (dezembro-fevereiro), pois tais valores indicam ser uma prática executada num período desfavorável a espécie.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340768.pdf: 4219482 bytes, checksum: d608a114a77752c0cc8ec9aac75e3836 (MD5) Previous issue date: 2016 / Araucaria angustifolia e Podocarpus lambertii são coníferas brasileiras criticamente ameaçadas de extinção. Várias lacunas em diversas áreas de pesquisa como a fisiologia do desenvolvimento e biologia reprodutiva são obstáculos para o conhecimento, uso sustentável e proposição de medidas de conservação destes recursos genéticos. Entretanto, poucos estudos genômicos e transcriptômicos foram realizados nestas espécies. Este trabalho teve como principal objetivo o sequenciamento e a caracterização de transcriptomas de amostras de A. angustifolia (folhas, pólen e hastes) e P. lambertii (folhas). Um total de 341.278.253 (45.6 Gb) de leituras brutas foram obtidas da plataforma de sequenciamento de segunda geração Ion Proton, sendo utilizadas para a montagem referenciada e de novo dos transcriptomas, gerando 60.043 sequências contíguas. Em A. angustifolia, foram anotados, via gene onthology (GO) 4.354 unigenes distintos a partir do transcriptoma de folhas, 3.643 unigenes do transcriptoma de hastes e 9.354 unigenes do transcriptoma de pólen. Em P. lambertii foram identificados 4.649 unigenes no transcriptoma de folhas. A identificação e caracterização in silico e desenho de iniciadores de 56 marcadores moleculares microssatélites (SSR) e 259 marcadores de polimorfismo de base única (SNP) para as duas espécies foi realizada a partir dos dados disponíveis. Os motivos SSRs mais abundantes foram mononucleotídeos (39,7 %), seguidos por tetranucleotídeos (22,22 %) e trinucleotídeos (20,63 %). A relação entre o número de transversões e transições (Ti/Tv) foi de 2,15 para A. angustifolia e de 1,05 para P. lambertii. Os resultados obtidos para os marcadores SNPs apontam diferentes padrões na substituição de nucleotídeos entre as espécies, no entanto, os padrões dos marcadores SSRs foram muito semelhates entre Araucaria e Podocarpus. Este trabalho descreve os primeiros transcriptomas gerados de amostras coletadas a campo para ambas espécies e os resultados gerados fornecem subsídios que auxiliarão no entendimento sobre funções específicas de estruturas, evolução e servirão de base para futuros estudos funcionais e populacionais.<br> / Abstract : Araucaria angustifolia and Podocarpus lambertii are critically endangered brazilian conifers. Several gaps in many research areas like developmental phisiology and reproductive biology are obstacles to its knowledge, breeding, sustainable use of these genetic resources and proposition of conservation measures. However, few genomic and transcriptomic studies have been contucted on these species. The main objective of this work was the sequencing and characterization of transcriptomes from A. angustifolia (leaf, pollen and stem) and P. lambertii (leaf). A total of 341.278.253 (45.6 Gb) of raw reads were obtained from the Ion Proton second generation DNA sequencing platform and being used for reference based and de novo transcriptome assembly, generating 60.043 contigs. In A. angustifolia were annotated with the use of gene onthology (GO) 4.354 distinct unigenes from leaves transcriptome, 3.643 unigenes from stem and 9.354 unigenes from the pollen transcriptome. In P. lambertii were identified 4.649 unigenes from leaves transcriptome. In addition, sequence data allowed the in silico identification, characterization and primer design of 56 simple sequence repeats (SSR) and 259 single nucleotide polymorphisms (SNP) molecular markers for both species were performed from the available data. The most abundant SSR repeat motif was mononucleotide (39,7 %), followed by tetranucleotide (22,22 %) and trinucleotide (20,63 %). The ratio between transitions and transversions was 2,15 for A. angustifolia and 1,05 for P. lambertii. SNP results show distinct patterns for nucleotide substitutions between species, however, SSRs patterns were very similar between Araucaria and Podocarpus. This work therefore describes the first transcriptomes from field samples for both species and the results provide valuable resources for plant breeding, will further contribute on the understanding about tissue specific functions, conifers evolution and will be the base for future functional and populational studies.