Orientadores: Paulo Mazzafera, Marcos Silveira Buckeridge / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stancato_GiulioCesare_D.pdf: 7115787 bytes, checksum: 700c98be9548c34115dd4cb8536a78e1 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Estudos sobre a interação de plantas com o ambiente são importantes para o entendimento dos processos relacionados ao crescimento e desenvolvimento, estando as orquídeas epífitas brasileiras entre as plantas menos conhecidas nesses aspectos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar as respostas fisiológicas e metabólicas da orquídea epífita C. forbesii X L. tenebrosa, quando submetida a diferentes graus de intensidade luminosa e a vários períodos de déficit hídrico. Foram realizados quatro ensaios independentes. No primeiro, folhas e pseudobulbos foram coletados ao longo do dia (O, 2, 5 e 8h de luz) e os carboidratos solúveis em álcool e em água foram analisados quantitativamente por técnicas colorimétricas (açúcares solúveis totais, açúcares redutores e sacarose) e qualitativamente, através da cromatografia descendente em papel e por HPLC dos monossacarídeos. No segundo, plantas cultivadas por 173 dias sob dois níveis de intensidade luminosa (22,5% e 90% da radiação fotossinteticamente ativa, RFA) tiveram a área foliar e o volume dos pseudobulbos monitorados ao longo desse período. No terceiro ensaio foram efetuadas medidas de fluorescência e de trocas gasosas durante uma noite e um dia, em folhas de plantas cultivadas sob 90% da RFA, sob 22,5% e em plantas cultivadas inicialmente sob 22,5% e transferidas para 90% após duas horas de luz. No quarto ensaio, algumas plantas foram submetidas a períodos de déficit hídrico por 25 e 45 dias. Nas folhas, foram avaliados os níveis da eficiência fotossintética e, em amostras de folhas e pseudobulbos foram determinados a atividade da invertase ácida e o conteúdo e composição dos carboidratos solúveis em água e em álcool. Neste experimento, alguns componentes das relações hídricas foram acompanhados: potencial osmótico, conteúdo relativo de água (CRA) e relação massa seca/massa fresca. O híbrido estudado exibiu características do metabolismo CAM, apresentando acúmulo de ácido málico durante a noite e sua mobilização durante o dia. Os resultados mostraram que tanto a folha como o pseudobulbo acumulam carboidratos solúveis em água (glucomananos) como composto de reserva mas não foi detectado amido em testes com iôdo e ao exame microscópico. Os resultados do primeiro ensaio sugerem que estes glucomananos são formados principalmente no pseudobulbo (pequena quantidade na folha) concomitantemente com a mobilização de ácido málico nas folhas, sugerindo que esta seria uma das formas de armazenar carbono, para ser posteriormente mobilizado. Embora as plantas cultivadas sob 22,5% da RFA tenham apresentado maiores taxas de crescimento, quando comparadas às plantas cultivadas sob 90%, tiveram seu desenvolvimento atrasado em 20 dias. A redução do desempenho fotossintético mostrada pelas plantas transferidas de 22,5% da RFA para 90% indica que sob 90% as plantas estariam sofrendo fotoinibição, talvez induzidas por altas temperaturas, não alterando os níveis de síntese de glucomananos. Provavelmente, a água e os glucomananos armazenados no pseudobulbo foram usados para manter a integridade celular enquanto a atividade fotossintética diminuia; os valores do CRA e da variação no potencial osmótico também indicam desidratação drástica dos tecidos, com conseqüências na inativação da invertase ácida e no fluxo de substâncias entre os órgãos, principalmente a sacarose / Abstract: Studies on the interaction of plants with their surrounding environment are important for the understanding of processes related to growth and development, the Brazilian orchids being among the less known group of plants in this respect. In this way, the objectives of the present work were to analyse the physiological and metabolic responses of the hibrid orchid Cattleya forbesii X Laelia tenebrosa under distinct light intensities and drought periods. Four independent essays were performed. In the first, leaves and pseudobulbs were collected along one day (O, 2, 5 and 8h of light) and their alcohol and water soluble carbohydrates were analysed quantitatively by co1orimetric techniques (total and reducing sugars and sucrose) and qualitatively by paper chromatography and High Performance Liquid Chromatography of monosaccharides. In the second, plants were cultivated during 173 days under different light intensities (22,5 and 90% of the Photosynthetically active radiation, PAR) and their leaf area and pseudobulb volume were evaluated. In the third essay, fluorescence and gas exchange were measured during a night and day period in leaves of plants cultivated under 90% PAR, 22.5% PAR and plants initially growing under 22.5% PAR and subsequently transferred to 90% PAR after 2h. In the fourth essay, some plants were exposed to 25 and 45 days of water stress. The photosynthetic efficiency was evaluated in leaves and the activity of acid invertase and the contents and composition of alcohol and water soluble carbohydrates were determinated in the sample of leaves and pseudobulbs. In this experiment, parameters of water relations were also measured: osmotic potential, relative content of water and dry/fresh weight ratios. The studied orchid presented characteristics of CAM metabolism, showing accumulation of malic acid during the night and mobilization during the day. The results showed that both leaves and pseudobulbs accumulate glucomannan as a storage compound but starch was not detectable in the extracts either by iodine or microscopic examinations. The results suggest that glucomannan is formed mainly the pseudobulb (some in the leaves) concomitantly with the mobilization of malic acid in the leaves, suggesting that this might be one of the ways to store carbon for further mobilization. Although plants cultivated under 22.5% PAR had presented higher growth rates when compared to the ones growing under 90% PAR, the first had its development retarded for almost 20 days. This might be related to photoinhibition due to damage induced by high temperatures, without however interfering with glucomannan metabolism. The water and glucomannan stored into the pseudobulbs were probably used to maintain cellular integrity whereas the photosynthetic activity decreased; the relative content of water and osmotic potential changed and a drastic dehydration occurred. All this influenced the inactivation of the acid invertase and the translocation of substances, mainly sucrose, between the plant organs / Doutorado / Doutor em Ciências

Orientador: Ana Maria Magalhães Andrade Lagoa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-23T19:29:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_MaradeMenezesdeAssis_M.pdf: 6159282 bytes, checksum: 00d4b9499ff6670cab7b25d73d818a70 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Uma das principais metas para seleção das variedades de arroz de sequeiro (Oryza sativa L.) é a resistência a déficits hídricos. O fechamento mais rápido dos estômatos em resposta ao estresse hídrico e o enrolamento foliar nas horas mais quentes do dia, características bem marcantes nas variedades de sequeiro, na verdade são mecanismos que também auxiliam as plantas a perder menos água. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da deficiência hídrica no desenvolvimento de duas cultivares de arroz de sequeiro (IAC 165 e IAC 201), desenvolvidas no Instituto Agronômico de Campinas. As plantas foram cultivadas em condições hidropônicas e aos 50 dias de desenvolvimento foram submetidas à deficiência hídrica pela aplicação direta e crescente de polietilenoglicol (PEG) na solução nutritiva. Fotossíntese, transpiração, condutância estomática e potencial hídrico de folhas foram medidos diariamente, com irradiação de 900 µmol.m-2.s-l. Quando o potencial hídrico da solução atingiu valores que modificaram substancialmente a fotossíntese, raízes e folhas foram coletadas para análise de massa e determinação de ácido abscísico (ABA). Após o fim do estresse também houve coleta de material. A quantificação de ABA foi feita pelo método ELISA (enzyme-linked-immunosorbent-assay) . Em relação aos parâmetros analisados, é provável que a cultivar IAC 165 tenha maior capacidade de adaptação às condições de seca quando comparada com a cultivar IAC 201 / Abstract: One of the main goals for the selection of rice varieties (Oryzasativa L.) is the resistance to water stress. Midday stomatal closure and leaf rolling are common characteristics that enable the plants to lose less water. The purpose of this work has been to study the development of two rice cultivars (IAC 165 and IAC 201 ) which were developped at Instituto Agronômico de Campinas (IAC). The plants were cultivated under hidroponic conditions and on the fiftieth day of development were submitted to water stress by the application of polyethilene glicol (PEG) in the nutrient solution. Photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and leaf water potential were measured every day under irradiation by 900 µmol.m-2.s-l. When the water potential of the nutrient solution decreased till reach values that modified substantially the photosynthesis, root and shoot were collected to abscisic acid (ABA) and dry weight determination. After the nutrient solution was changed to a nutrient solution without PEG, there as also plant harvesting. The ABA quantification has been made by the ELISA method (enzyme-linked-immunosorbent-assay). In relation to the parameters studied, the cultivar IAC 165 seems to have best capacity to adaptation to water stress when compared to the cultivar IAC 201 / Mestrado / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador : Antonio C. N. Magalhães / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-16T20:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LuizEdsonMotade_D.pdf: 3434756 bytes, checksum: fd15651e2e03aced74cbebbb2864db54 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Foram realizados dois experimentos: o primeiro utilizando-se plantas de três variedades de cana-de-açúcar (NA 56-79, IAC 51-205 e CB 41-76) com diferentes graus de resistência à seca e em fase de intenso crescimento vegetativo (plantas com aproximadamente 2 meses de idade). o outro experimento foi realizado com plantas da variedade NA 56-79 durante a fase de acumulação de sacarose (maturação dos colmos). Quando as plantas atingiram a idade fisiológica pretendida em cada experimento, a restrição hídrica foi imposta pela supressão da irrigaçao. No experimento com plantas em fase de intenso crescimento foi avaliada a recuperação do estresse hídrico. Neste trabalho foram determinadas também as condições mais apropriadas de ensaio da redutase de nitrato em tecidos foliares e das invertases em tecidos ontogeneticamente diferentes. A atividade da redutase de nitrato diminuiu suavemente com os decréscimos no potencial hídrico da folha e na taxa de transpiração, até determinado limite, quando então foi reduzida abruptamente. O fluxo de nitrato para as folhas, via corrente transpiratória, parece exercer um papel importante na regulação do nível de atividade da redutase de nitrato em cana-de-açúcar. OBS.: O resumo na integra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: Two experiments were carried out: in the first one there were utilized sugarcane plants of three varieties (NA 56-79, IAC 51-205 and CB 41-76) with different degrees of drought resistance, in the phase of intensive vegetative growth (ca 2 month old); the second experiment included plants of the variety NA 56-79, in the sucrose accumulating phase (culmmaturation) . Water stress to the plants was imposed by witholding irrigation, at times the plants reached the proper physiological age defined in each experiment. The patterns of recovery of the plants from water stress were followed with plants in the vegetative phase of growth. Estimation of nitrate reductase activity was dane in leaf tissue and invertase activities assays were carried aut in different plant tissues and organs, i.e. developing leaves (lamina) and mature lamina. and sheaths, and culm internodes throughout ontogenesis. The appropriate conditions for enzyme assays, in the particular tissues and argans, were established. Note: the complete abstract is avaiable with the full eletronic digital theses or dissertations. / Doutorado / Doutor em Ciências

Orientador : Prof. Dr. João Carlos Bespalhok Filho / Coorientador : Dr. Douglas Silva Domingues / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 27/11/2015 / Inclui referências : 22-44;80-91 / Área de concentração: Produção vegetal / Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), seguido pela Índia e China. A cana é produzida em quase todas as regiões do Brasil e, devido às diferentes condições edafo-climáticas encontradas no país, a cultura está sujeita a estresses ambientais, como o déficit hídrico. Até o momento, o desenvolvimento de variedades melhoradas tem sido a principal estratégia para a produção de materiais tolerantes a ambientes com condições de crescimento sub-ótimas. No entanto, novas ferramentas permitem o estudo e a manipulação da expressão dos genes, possibilitando um melhor entendimento dos mecanismos biológicos, e o consequente uso de plantas geneticamente modificadas com a introdução de genes que confiram tolerância a estresses. Este estudo teve como objetivo o desenvolvimento de plantas de cana-de-açúcar transgênicas mais tolerantes ao déficit hídrico superexpressando o gene NPK1. Este gene foi isolado de plantas de tabaco, sendo ativado na presença dos H2O2 e inicia uma cascata metabólica de proteínas-quinases ativadas por MAPKs. A cascata MAPK funciona em resposta a estresses osmóticos que ocorrem nas plantas em condições extremas de seca. Para tanto, foi utilizado o vetor pSHX004, que é composto pelo domínio catalítico do gene NPK1, sob controle de promotor constitutivo CaMV35S modificado. Foram utilizados os métodos de transformação por bombardeamento de partículas e infecção por Agrobacterium tumefaciens e, para ambos, calos embriogênicos da variedade RB855536 foram selecionados com 5 mg/L de glufosinato de amônio. Plantas de cana-de-açúcar transgênicas potencialmente transformadas geneticamente foram obtidas pelos dois métodos apresentando o fragmento do transgene confirmado por PCR. Foram então selecionados dois eventos transgênicos - um de cada método de transformação - para as análises de tolerância ao estresse hídrico em casa de vegetação. Estes eventos foram submetidos à restrição hídrica por 12 dias e em seguida foram reidratados. As plantas transgênicas apresentaram melhor desempenho, em relação à plantas-testemunha (não transformadas geneticamente) nas análises de relação hídrica nas folhas, a partir do sexto dia de estresse hídrico. Nas análises de assimilação de gás carbônico, condutância estomática e transpiração, as plantas com NPK1 apresentaram melhor desempenho a partir do nono dia, e também apresentaram menor conteúdo de prolina livre no 6o, 9o e 12o dias após a suspensão da irrigação e menor dano celular, medido pelo conteúdo de malondialdeído, após 12o dia de restrição hídrica e na reidratação. Dessa forma, espera-se que essas plantas tenham maior potencial de produtividade em situações comumente observadas em períodos sazonais de seca verificados nas principais regiões produtoras do país. Palavra-chave: Saccharum spp.; estresse abiótico; proteína quinase; MAPK / Abstract: Brazil is the largest producer of sugarcane (Saccharum spp.), followed by India and China. Sugarcane is produced in almost all regions of Brazil and, due to different soil and climatic conditions of the country, the culture is subjected to environmental stresses such as drought. Until now, the development of improved varieties has been the main strategy for the production of materials tolerant to environments with sub-optimal growth conditions. However, new tools enable the study and manipulation of gene expression, providing a better understanding of the biological mechanisms and the use of genetically modified plants by introducing genes that confer stress tolerance. This study aimed to develop transgenic sugarcane plants more tolerant to drought by overexpressing the gene NPK1 of tobacco plants, which is activated in the presence of H2O2 and initiates a metabolic cascade of protein kinases activated by MAPKs. The MAPK cascade operates in response to osmotic stress that occurs in plants under extreme conditions of drought. For this, we used the pSHX004 vector, which contains the catalytic domain of NPK1 gene under control of a modified CaMV35S constitutive promoter. Embryogenic calli of variety RB855536 were transformed with particle bombardment and Agrobacterium tumefaciens and selection was done using 5 mg/L ammonium glufosinate. Putative transgenic sugarcane plants were obtained by the two methods and confirmation of the insertion of the transgene was done by PCR. Two transgenic events obtained by each transformation method were selected for the analysis of tolerance to water deficit under greenhouse conditions. These events were submitted to water restriction for 12 days and then were rehydrated. Transgenic plants performed better compared to non transgenic plants in the analysis of water potential and relative water content (RWC) in the leaves, from the sixth day of water stress. Regarding carbon dioxide assimilation, stomatal conductance and transpiration, plants with NPK1 performed better from the ninth day, and had lower free proline content in the 6th, 9th and 12th days after stopping irrigation and less cell damage, measured by malondialdehyde content, at the end of the experiment. Thus, our data showed that these plants have great potential in situations commonly found in seasonal drought periods observed in the main producing regions. Key words: Saccharum spp., abiotic stress, protein kinase, MAPK

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-29Bitstream added on 2014-06-13T20:10:27Z : No. of bitstreams: 1 bertolli_sc_me_rcla.pdf: 406110 bytes, checksum: 00f12fef1b87fc5a579b31a25f676339 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo geral foi o de investigar o fenômeno da homeostase em plantas cultivadas de metabolismo C3 e C4 submetidas à deficiência hídrica, utilizando para isto a abordagem do “Paradigma Sistêmico”. Tal abordagem permite a superação de certas limitações impostas pela abordagem cartesiana clássica, levando a uma nova interpretação de fenômenos fisiológicos com a possibilidade de desvendar mecanismos de controle subjacentes às respostas das plantas submetidas à perturbações ambientais potencialmente estressantes. A partir dos conceitos de homeostase, plasticidade fenotípica e estabilidade do desenvolvimento, o dissertação foi desenvolvida em torno de um experimento envolvendo condições de maior e menor variabilidade ambiental, isto é, em ambiente controlado e semi-controlado. Foram utilizadas como espécies-modelo nesse estudo a soja (Glycine max), de metabolismo C3, e o capim marandú (B. brizantha brizantha), de metabolismo C4, permitindo maior generalização dos resultados entre espécies cultivadas herbáceas. Diferentes aspectos fisiológicos foram considerados na análise das respostas das plantas submetidas aos diferentes regimes hídricos e ambientes de crescimento, como produção de biomassa, e fotossíntese, todos integrados em uma rede de relações. De forma geral, os resultados indicaram que apesar de as duas espécies serem de metabolismos fotossintéticos diferentes, não apresentaram diferenças claras nas suas respostas a todas as condições testadas, mostrando desempenhos fisiológicos e plasticidade fenotípica relativamente similares. As diferenças entre os resultados das análises de conectância global (Cg) indicam que o padrão de modulação das redes fisiológicas em resposta à deficiência hídrica pode ser espécie-específico e dependente da condição de crescimento (variabilidade ambiental) / The general aim of this study was to investigate the phenomenon of homeostasis in plants of metabolism C3 and C4 under water deficit, using the approach of systemic paradigm. This approach helps to overcome limitations imposed by classical Cartesian approach, leading to a new interpretation of physiological phenomena with the possibility to unravel the control mechanisms underlying plant responses subjected to potentially stressful environmental disturbances. Based on the concepts of homeostasis, phenotypic plasticity and developmental stability, the project was developed around an experiment in conditions of high and low environmental variability, in other words, in a controlled and semi-controlled environment. Were used two species in this study, soybean (Glycine max), C3 metabolism, and Marandu grass (Brachiaria brizantha), C4 metabolism, allowing greater generalization of results between cultivated herbs species. Different physiological aspects were considered in the analysis of plant responses under different water regimes and growth environments, such as biomass and photosynthesis, all integrated into a network of relationships. Overall, the results indicated that although both species being different photosynthetic metabolisms, they showed no clear differences in their responses to all conditions tested, showing relatively similar response of phenotypic plasticity and physiological performance. The differences between the results of the global connectance (Cg) indicate that the modulation pattern of physiological networks in response to water deficit may be species-specific and dependent on the growth condition (environmental variability)

Orientador: Gustavo Maia Souza / Banca: Gustavo Habermann / Banca: Rafael Vasconcelos Ribeiro / Resumo: O objetivo geral foi o de investigar o fenômeno da homeostase em plantas cultivadas de metabolismo C3 e C4 submetidas à deficiência hídrica, utilizando para isto a abordagem do "Paradigma Sistêmico". Tal abordagem permite a superação de certas limitações impostas pela abordagem cartesiana clássica, levando a uma nova interpretação de fenômenos fisiológicos com a possibilidade de desvendar mecanismos de controle subjacentes às respostas das plantas submetidas à perturbações ambientais potencialmente estressantes. A partir dos conceitos de homeostase, plasticidade fenotípica e estabilidade do desenvolvimento, o dissertação foi desenvolvida em torno de um experimento envolvendo condições de maior e menor variabilidade ambiental, isto é, em ambiente controlado e semi-controlado. Foram utilizadas como espécies-modelo nesse estudo a soja (Glycine max), de metabolismo C3, e o capim marandú (B. brizantha brizantha), de metabolismo C4, permitindo maior generalização dos resultados entre espécies cultivadas herbáceas. Diferentes aspectos fisiológicos foram considerados na análise das respostas das plantas submetidas aos diferentes regimes hídricos e ambientes de crescimento, como produção de biomassa, e fotossíntese, todos integrados em uma rede de relações. De forma geral, os resultados indicaram que apesar de as duas espécies serem de metabolismos fotossintéticos diferentes, não apresentaram diferenças claras nas suas respostas a todas as condições testadas, mostrando desempenhos fisiológicos e plasticidade fenotípica relativamente similares. As diferenças entre os resultados das análises de conectância global (Cg) indicam que o padrão de modulação das redes fisiológicas em resposta à deficiência hídrica pode ser espécie-específico e dependente da condição de crescimento (variabilidade ambiental) / Abstract: The general aim of this study was to investigate the phenomenon of homeostasis in plants of metabolism C3 and C4 under water deficit, using the approach of "systemic paradigm." This approach helps to overcome limitations imposed by classical Cartesian approach, leading to a new interpretation of physiological phenomena with the possibility to unravel the control mechanisms underlying plant responses subjected to potentially stressful environmental disturbances. Based on the concepts of homeostasis, phenotypic plasticity and developmental stability, the project was developed around an experiment in conditions of high and low environmental variability, in other words, in a controlled and semi-controlled environment. Were used two species in this study, soybean (Glycine max), C3 metabolism, and Marandu grass (Brachiaria brizantha), C4 metabolism, allowing greater generalization of results between cultivated herbs species. Different physiological aspects were considered in the analysis of plant responses under different water regimes and growth environments, such as biomass and photosynthesis, all integrated into a network of relationships. Overall, the results indicated that although both species being different photosynthetic metabolisms, they showed no clear differences in their responses to all conditions tested, showing relatively similar response of phenotypic plasticity and physiological performance. The differences between the results of the global connectance (Cg) indicate that the modulation pattern of physiological networks in response to water deficit may be species-specific and dependent on the growth condition (environmental variability) / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2014. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-12-09T12:50:50Z No. of bitstreams: 1 2014_AdleyCamargoZiviani.pdf: 1206324 bytes, checksum: 1d27464e5a5019708f6df740a92ff64e (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-12-15T15:29:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AdleyCamargoZiviani.pdf: 1206324 bytes, checksum: 1d27464e5a5019708f6df740a92ff64e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-15T15:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AdleyCamargoZiviani.pdf: 1206324 bytes, checksum: 1d27464e5a5019708f6df740a92ff64e (MD5) / O cerrado brasileiro apresenta enorme potencial para a produção de trigo na época denominada de “safrinha” que corresponde a implantação da triticultura em sucessão à soja precoce ou ao cultivo do feijão. Entretanto, essa época do ano associa temperatura relativamente elevada e baixa disponibilidade hídrica, necessitando de plantas mais tolerantes à seca ou da utilização de um sistema de manejo que as torne mais tolerantes. O objetivo principal deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação de redutor de crescimento no desenvolvimento vegetativo, produção e eficiência no uso da água em genótipos de trigo submetidos a diferentes lâminas de irrigação. Foram instalados dois experimentos durante o inverno de 2010 na área experimental da Embrapa Cerrados em Planaltina-DF, um com delineamento experimental em blocos casualizados, em esquema de parcelas sub-subdivididas com três repetições. As parcelas foram submetidas a 0 ou 125 g i.a. ha-1 do redutor de crescimento trinexapac-ethyl, nas sub-parcelas foram semeados quatro diferentes genótipos de trigo (Aliança, Brilhante, PF020037 e PF020067) e nas sub-subparcelas foram aplicados quatro diferentes níveis de irrigação correspondentes a 572 (108%), 530 (100%), 364 (69%) e 204 (38%) mm, respectivamente, e considerados como: excesso de água, lâmina normal (100%), estressado e muito estressado. Nesse experimento foram avaliados: a produtividade de grãos (PROD); o comprimento médio de todas as espigas de um metro quadrado (CESP); o número de espigas por metro quadrado (NESP); a massa de grãos por espiga (MGESP); a massa média de 1000 grãos (MMIL); o número de grãos por metro quadrado (NGM2); o número de grãos por espiga (NGESP); a massa do hectolitro (PH), a eficiência no uso da água (EUA) e a altura das plantas aos 30, 45, 65 e 100 dias após a emergência. No segundo experimento foi avaliado o efeito da aplicação de três diferentes doses (0, 125 e 250 gramas do ingrediente ativo por hectare) do redutor de crescimento trinexapac-ethyl, em cinco genótipos de trigo (Aliança, Brilhante, BRS254, PF020037 e PF020062) sob irrigação convencional, em esquema fatorial 3 x 5. No segundo experimento o desenvolvimento vegetativo do trigo foi avaliado por meio da altura das plantas aos 30, 45, 65 e 100 dias após a emergência e do CESP. Também foi determinado a MMIL, o PH e a PROD. A aplicação do redutor de crescimento não afetou significativamente nenhum dos componentes de produção avaliados, evidenciando que não constitui um manejo eficaz para o aumento da tolerância da planta de trigo ao estresse hídrico. O trinexapac-ethyl propiciou uma menor eficiência no uso de água na condição de estresse hídrico severo (204 mm) e uma maior eficiência na lâmina correspondente ao estresse hídrico moderado (364 mm), porém não influenciou no rendimento de grãos. A linhagem PF020062 apresentou a maior eficiência no uso da água na condição de estresse severo. O redutor afetou a altura final das plantas em todos os genótipos. A aplicação do trinexapac-ethyl foi eficiente nas maiores lâminas de água. Foi observada ainda, resposta significativa e positiva na produtividade média de grãos com a maior dose de redutor utilizada que correspondeu ao dobro da dose comercialmente recomendada. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazilian cerrado presents enormous potential for wheat production at the period called "off-season" that corresponds to field wheat cultivation in succession to early season soybean or common bean cultivation. However, this period of year associates relatively high temperature and low water availability, requiring crops more tolerant to drought or the use of a management system that makes them more tolerant. The main objective of this study was to evaluate the effect of growth reducer in vegetative growth, productivity and water use efficiency, in four wheat genotypes under different irrigation levels. Two experiments were established during the winter of 2010 at the experimental area of Embrapa Cerrados at Planaltina-DF, with a randomized block design with a subsub plots squeme and three replicates. The plots received the doses of 0 or 125 g ai ha-1 of growth reducer trinexapc-ethyl. In the sub-plots were sown four different wheat genotypes (Alliança, Brilhante, PF020037 and PF020067). The sub-sub-plots were four levels of irrigation: 572 (108 %), 530 (100%), 364 (69%) and 204 (38%) mm considered as excess water , normal, stressed, and very stressed, respectively. In the first experiment were evaluated: grain yield (PROD); the average length of all the spikes of one square meter (CESP); the number of spikes per square meter (NESP); the mass of grains per spike (MGESP); the average weight of 1000 grains (MMIL); the number of grains per square meter (NGM2); the number of grains per spike (NGESP); hectoliter mass (PH), the efficiency of water use (USA) and plant height at 30, 45, 65 and 100 days after emergence. In the second experiment, it was evaluated the effect of three different doses (0, 125 and 250 grams of active ingredient per hectare) of growth reducer in five genotypes (Aliança, Brilhante, BRS254, PF020037 and PF020062) under conventional irrigation and cultivation. The experimental design was randomized blocks, with three replicates, in a factorial scheme 3x5. In the second experiment the vegetative growth of wheat was evaluated by plant height at 30, 45, 65 and 100 days after emergence and CESP. It was also determined MMIL, pH and Prod. The application of growth reducer did not affect significantly any of the yield components evaluated, showing that this practice is not an effective management for increased wheat tolerance to water stress. The trinexapac-ethyl provided a lower water use efficiency in the condition of severe water stress (204 mm) and a greater efficiency in the water level corresponding to moderate stress (364 mm) and did not affect grain yield. The PF020062 wheat line showed higher efficiency of water use in the condition of severe stress. The growth reducer affect the final plant height in all genotypes. The application of trinexapac-ethyl was efficient in the higher water levels. Significant positive response was also observed in the grain yield with the highest dose of growth reducer commercially used and corresponded to twice the recommended dose. The PF020062 wheat line showed higher water use efficiency in the condition of severe stress. The growth reducer affected the final plant height in all genotypes. The application of Trinexapac-ethyl was efficient in the higher water levels. Significant positive response was also observed in the mean grain yield with the highest dose of growth reducer used which corresponded to twice the commercially recommended dose.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-29T20:59:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Manassés Daniel da Silva.pdf: 11375215 bytes, checksum: 27f229afc3d4c007749af6102bfa4a9f (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-10T19:45:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Manassés Daniel da Silva.pdf: 11375215 bytes, checksum: 27f229afc3d4c007749af6102bfa4a9f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-10T19:45:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Manassés Daniel da Silva.pdf: 11375215 bytes, checksum: 27f229afc3d4c007749af6102bfa4a9f (MD5) Previous issue date: 2017-05-23 / CAPES / A cana-de-açúcar é uma cultura de importância industrial, cultivada em países tropicais e subtropicais. Dentre os fatores abióticos, a seca é o que mais negativamente impacta a produtividade vegetal. Portanto, o desenvolvimento de variedades tolerantes à seca está relacionado com a sustentabilidade e a viabilidade econômica da cultura. O presente trabalho pretende contribuir para um melhor entendimento dos processos envolvidos na resposta da cana-de-açúcar à seca, através da identificação e validação de alvos moleculares diferencialmente expressos após tratamento de supressão de rega (24 h), com vistas ao desenvolvimento futuro de marcadores moleculares funcionais. Para tanto, análises in silico de bibliotecas HT-SuperSAGE (de raízes de variedades tolerantes e sensíveis sob estresse e sem estresse) possibilitaram identificar alvos moleculares relacionados a diferentes estratégias de resposta e a genes de fatores de transcrição (FTs). Destes, 26 alvos foram validados via RT-qPCR (dentre os quais, duas aquaporinas e cinco fatores de transcrição), com ao menos dois dos cinco genes de referência padronizados. Adicionalmente, a análise in silico identificou 94 genes FTs enriquecidos que controlam a expressão dos transcritos HT-SuperSAGE mais induzidos nos dois conjuntos de cultivares contrastantes em resposta ao estresse. Também foram identificados os elementos regulatórios atuantes em Cis (cis-Acting regulatory elements - CARE) mais prevalentes em regiões promotoras de nove dos 146 FTs induzidos. Dessa forma, os resultados aqui apresentados fornecem recursos valiosos de genômica funcional para aplicação no melhoramento da cana-de-açúcar frente ao déficit hídrico, cujo desdobramento biotecnológico auxiliará na sustentabilidade da manutenção e expansão dessa cultura. / Sugarcane is a significant industrial crop and it is grown in tropical and subtropical countries. Among the abiotic factors, drought is the one that most negatively impacts plant productivity. Therefore, the development of drought-tolerant varieties is related to the sustainability and economic viability of the crop. This paper aims to contribute to a better understanding of the processes involved in the response of sugarcane to drought, through the identification and validation of differentially expressed molecular targets after irrigation suppression (24 h) treatment, with a view to the future development of functional molecular markers. To this end, in silico analyzes of HT-SuperSAGE libraries (from roots of tolerant and sensitive cultivars under stress and without stress) made it possible to identify molecular targets related to different response strategies and genes of transcription factors (TFs). Of these, 26 targets were validated via RT-qPCR, (including two aquaporins and five transcription factors), with at least two of the five standardized reference genes. In addition, in silico analysis identified 94 enriched TFs genes that control the expression of the most induced HT-SuperSAGE transcripts in the two sets of contrasting cultivars in response to stress. The most prevalent cis-Acting regulatory elements (CARE) of nine of the 146 induced TFs were also identified. Thus, the results presented here provides valuable functional genomics resources for application in sugarcane breeding against water deficit, whose biotechnological development will help in the sustainability of the maintenance and expansion of this crop.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-09-28T13:01:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 709931 bytes, checksum: 34f5ed41a3e2129668b76257053d5fab (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-28T13:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 709931 bytes, checksum: 34f5ed41a3e2129668b76257053d5fab (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A privação de quantidade adequada de água durante a implantação ou desenvolvimento de lavouras é o fator mais importante limitando a sobrevivência e produção comercial de plantas. A fase de germinação e desenvolvimento inicial de plântulas é a mais vulnerável aos efeitos da seca. Nos últimos anos, a ocorrência de déficit hídrico durante a implantação em lavouras de soja (Glycine max (L.) Merrill) tem sido comum, gerando grandes prejuízos advindos de dossel deficitário de plantas e consequente necessidade de replantio. É possível que nos próximos anos se inicie uma classificação e apresentação comercial da tolerância de cultivares de soja ao déficit hídrico durante a germinação e crescimento inicial de plântulas. Vários indicadores podem ser utilizados na avaliação da tolerância de sementes ao déficit hídrico durante a germinação e desenvolvimento inicial de plântulas. O teste de germinação tem bom potencial para acessar essa tolerância por se tratar da avaliação de uma característica complexa e que avalia a capacidade da semente em dar origem à uma plântula normal. Além disso, o vigor de lotes de sementes é um fator que deve ser considerado na avaliação de cultivares de soja quanto a tolerância ao déficit hídrico, pois lotes com maior vigor apresentam maior tolerância à condições de estresse. Isto posto, o objetivo deste estudo foi: i) classificar diferentes cultivares de soja quanto a tolerância de sementes ao déficit hídrico durante a germinação e desenvolvimento inicial de plântulas; ii) avaliar o teste de germinação como uma possível metodologia para acessar essa tolerância; e iii) avaliar a atividade de enzimas do sistema de defesa antioxidativo de cultivares contrastantes quanto à tolerância ao déficit hídrico. Sementes de 27 cultivares de soja foram produzidas em casa de vegetação e submetidas à avaliação quanto à tolerância ao déficit hídrico durante a germinação. Para isso, duas metodologias foram utilizadas e comparadas: a) análise multivariada de oito variáveis indicadoras da tolerância de sementes ao déficit hídrico, obtidas a partir de testes de germinação e vigor conduzidos no potencial -0,4 MPa: primeira contagem e a contagem final de sementes germinadas e de plântulas normais do teste de germinação, comprimento e biomassa de parte aérea e raiz de plântulas; e b) redução percentual dos valores obtidos na contagem de plântulas normais do teste de germinação entre testes conduzidos no potencial 0 e -0,4 MPa. Foram avaliadas as atividades das enzimas superóxido dismutase, catalase, peroxidase e peroxidase do ascorbato. A análise multivariada dos indicadores da tolerância apresentou resultados similares para a classificação de cultivares quanto à redução percentual dos valores obtidos comparando-se as contagens de plântulas normais do teste de germinação e testes conduzidos nos potenciais 0 e -0,4 MPa. As cultivares M8210IPRO, TMG132RR, TG1066RR, CD206RR, M7211RR, BMXPOTENCIARR e CD224 foram consideradas como as mais tolerantes ao estresse hídrico. As cultivares TMG1288RR, TMG1180RR, CD234RR e Ra628 foram consideradas como de tolerância intermediária. As cultivares M8644IPRO, TMG2181IPRO, M8372IPRO, TMG7062IPRO, M7739IPRO, TMG4182, M7110IPRO, TMG4185, ANTA82, BRS283, BRS184, Msoy6101, FUNDACEP 57 RR, BRS259, CD251RR e CD233 RR foram consideradas como mais sensíveis. Houve redução na atividade enzimática das enzimas catalase, peroxidase e peroxidase do ascorbato, enquanto houve aumento da atividade da superóxido dismutase, nas sementes sob déficit hídrico. Em geral, não houve diferença na atividade enzimática comparando-se as cultivares. A redução percentual dos valores obtidos no teste de germinação, conduzido com solução osmótica no potencial 0 e -0,4 MPa, pode ser utilizada como metodologia simples para acessar a tolerância de sementes de soja ao déficit hídrico. / The water privation on the field, as commonly known as drought, during the crop implantation or seedling initial development is the most important factor limiting plant survival and crop commercial production. The germination and seedling initial development phase is the most vulnerable to drought during the plant cycle. Soybean (Glycine max) is a crop of major importance regarding food security and economy to Brazil. On the last few years, the occurrence of hydric deficit during the implantation of soybean fields has been common, thus, losses were observed from plant deficient canopies and consequent re-seeding. On the following years, there is a possibility that soybean cultivars will be classified by the tolerance to hydric deficit during germination and initial seedling development. The germination test present good potential to access the tolerance of soybean seeds to hydric deficit considering that the test evaluate the capacity of a seed to become a normal seedling. Seed vigor can be defined as the potential of seeds to perform on the field under adverse conditions. Thus, seed vigor is a factor that must be considered on the evaluation of soybean cultivars under hydric deficit during germination and initial seedling development. Reactive Oxygen species (ROs) are a common product of the plant metabolism. However, the exaggerated production of reactive species is a consequence of the explosion of plants to drought. Plants are equipped with an ROs metabolizing system, however, this system is limited. In the occurrence of drought, ROs can be accumulated and thus provoke oxidative stress, causing metabolism alterations and further cell death. The ROs metabolizing system is composed of enzymatic and non-enzymatic mechanisms. The study of the mechanisms associated with the perception, response and adaptation to hydric stress present a primordial importance to plant breeding, genetic engineering and the creation on elite cultivars. Hence, the objective of this study is to i) classify different soybean cultivars regarding the tolerance to hydric deficit during germination and initial seedling development utilizing different indicators while considering the influence of seed vigor on the tolerance to stress; ii) the evaluation of the germination test as a possible methodology to access the tolerance of seeds to hydric deficit during germination and initial seedling development and; iii) the evaluation of the enzymatic activity of the antioxidant system between cultivars with contrasting tolerance levels. Two methodologies were used and compared: a) multivariate analysis of eight indicator variables to the tolerance of seeds to hydric deficit, obtained from tests conducted on the potential -0,4 MPa and b) percentage reduction of the values obtained from the counting of normal seedlings of the germination test, between tests conducted on the potentials 0 and -0,4 MPa. The evaluation of the enzymatic activity was performed by quantifying the enzymes superoxide dismutase, catalase, peroxidase, and ascorbate peroxidase of seedlings imbibed on solutions presenting the potentials 0 and -0,4 MPa. The negative potential was obtained by using PEG 6000. The multivariate analysis of the tolerance indicators presented similar results to the percentage reduction of the values obtained from the counting of normal seedlings of the germination test. This outcome suggest that the percentage reduction of normal seedlings counted between germination tests conducted on 0 and -0,4 MPa potentials can be used as a simple methodology to access the tolerance of soybean seeds to hydric deficit. The cultivars M8210IPRO, TMG132RR, TG1066RR, CD206RR, M7211RR, BMXPOTENCIARR and CD224 were considered as more tolerant to hydric stress during germination and initial seedling development. The cultivars TMG1288RR, TMG1180RR, CD234RR e Ra628 were considered of intermediary tolerance. The cultivars M8644IPRO, TMG2181IPRO, M8372IPRO, TMG7062IPRO, M7739IPRO, TMG4182, M7110IPRO, TMG4185, ANTA82, BRS283, BRS184, Msoy6101, FUNDACEP 57 RR, BRS259, CD251RR and CD233 RR were considered as sensible. Reduction on the enzymatic activity of the antioxidant system of seeds germinating under hydric was observed to the enzymes catalase, ascorbate peroxidase and peroxidase. The activity of the enzyme superoxide dismutase was increased. There was no significant difference between the cultivars considered as tolerant and sensible to the enzymes superoxide dismutase, peroxidase and ascorbate peroxidase. More studies are necessary to clarify the mechanisms of tolerance of soybean seeds to the hydric deficit during germination and seedling initial development.

Orientador: Jean-Paul Laclau / Coorientador: Iraê Amaral Guerrini / Banca: Christophe Jourdan / Banca: José Leonardo de Moraes Gonçalves / Banca: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Jean-Christophe Domec / Resumo: Melhorar nossa compreensão sobre a dinâmica espaço-temporal de raízes finas e dos gases de efeito estufa em camadas profundas do solo é um componente chave para identificar práticas silviculturais mais sustentáveis para florestas plantadas num contexto de mudança climática e para melhorar os atuais modelos biogeoquímicos. Nosso estudo teve como objetivo avaliar o efeito do corte raso e da seca na produção de raízes finas, nos efluxos de CO2, CH4 e N2O do solo e da produção ao longo dos perfis profundos do solo até o lençol freático nas plantações de eucalipto manejadas em talhadia. A raízes finas foram amostradas até 17 m de profundidade num experimento de exclusão de chuva comparando parcelas com 37% de precipitação excluída (-W) e sem exclusão de chuva (+ W). A dinâmica das raízes foi estudada usando minirhizotron em duas trincheiras permanentes até 17 m de profundidade nos tratamentos -W e + W, durante 1 ano antes do corte raso e 2 anos depois do corte em talhadia, e tambem até 4 m de profundidade numa parcela sem corte (NH), servindo como controle. Os efluxos de CO2, CH4 e N2O na superfície do solo foram medidos ao longo de três anos utilizando o método de câmara manual nos tratamentos -W, + W e NH. As concentrações de CO2, CH4 e N2O no solo foram medidas a partir das trincheiras até uma profundidade de 15.5 m nos tratamentos -W, + W e NH durante 3 meses antes do corte raso e 1.5 ano depois em talhadia. Após o corte, ocorreu um grande crescimento radicular das árvores con... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Tree growth is highly dependent on the absorptive function of fine roots for water and nutrients. Fine roots also play a major role in the global carbon (C) cycle, mainly through production, respiration, exudation and decomposition processes. Improving our understanding of the spatiotemporal dynamics of fine roots and greenhouse gases in deep soil layers is a key component to identify more sustainable silvicultural practices for planted forests in a context of climate change and to improve the current biogeochemical models. Our study aimed to assess the effect of clear-cutting and drought on fine-root production, soil CO2, CH4 and N2O effluxes and production throughout deep soil profiles down to the water table in Brazilian coppice-managed Eucalyptus plantations. Fine roots (i.e. diameter < 2 mm) were sampled down to a depth of 17 m in a throughfall exclusion experiment comparing stands with 37% of throughfall excluded by plastic sheets (-W) and stands without rain exclusion (+W). Root dynamics were studied using minirhizotron in two permanent pits down to a depth of 17 m in treatments -W and +W, over 1 year before clear-cutting, then over 2 years in coppice, as well as down to a depth of 4 m in a non-harvested plot (NH) serving as a control. CO2, CH4 and N2O surface effluxes were measured over three years using the closed-chamber method in treatments -W, +W and NH. CO2, CH4 and N2O concentrations in the soil were measured from the pits down to a depth of 15.5 m in treatments -W, +W and NH over 3 months before the clear-cut and 1.5 years after in coppice. After harvesting, spectacular fine root growth of trees conducted in coppice occurred in very deep soil layers (> 13 m) and, surprisingly, root mortality remained extremely low whatever the depth and the treatment. Total fine-root biomass in coppice down to a depth of 17 m was 1266 and 1017 g m-2 in treatments +W and -W, respectively, at 1.5 years a ... / Resume: Améliorer notre compréhension de la dynamique spatio-temporelle des racines fines et des gaz à effet de serre dans les couches profondes du sol est un élément clé pour identifier des pratiques sylvicoles plus durables pour les forêts plantées dans un contexte de changement climatique et pour améliorer les modèles biogéochimiques actuels. Cette étude visait à évaluer l'effet de la coupe des arbres et de la sécheresse sur la production de racines fines et la production de CO2, N2O et CH4 dans des profils de sol très profonds en plantation d'Eucalyptus conduite en taillis au Brésil. Les racines fines, d'un diamètre inférieur à 2 millimètres, ont été échantillonnées jusqu'à une profondeur de 17 m sur un dispositif d'exclusion de pluie comparant des peuplements soumis à une exclusion de 37% des pluies (-W) et des peuplements sans exclusion (+ W). La dynamique des racines a été étudiée à l'aide de minirhizotrons installés dans deux fosses permanentes d'une profondeur de 17 m dans les traitement -W et + W, pendant un an avant la coupe des arbres, puis pendant deux ans en taillis, et jusqu'à 4 m de profondeur dans un peuplement non récolté (NH) servant de témoin. Les efflux de CO2, CH4 et N2O à la surface du sol ont été mesurés durant trois ans dans les traitements -W, + W et NH. Les concentrations en CO2, CH4 et N2O dans le sol ont été mesurées à partir de fosses permanentes jusqu'à une profondeur de 15.5 m dans les traitements -W, + W et NH durant 3 mois avant la coupe des arbres et 1.5 ans après la coupe, en taillis. La croissance des racines fines était considérable à grande profondeur (> 13 m) chez les arbres menés en taillis et, étonnamment, la mortalité des racines fines était extrêmement faible quelle que soit la profondeur et le traitement. La biomasse totale de racines fines jusqu'à 17 m de profondeur était de 1266 et 1017 g ... / Doutor