Submitted by Jadson Francisco de Jesus SILVA (jadson@uefs.br) on 2018-07-11T22:03:00Z No. of bitstreams: 1 MARIANA CHAVES - Dissertacao Mariana Chaves_ DEFINITIVA.pdf: 1571122 bytes, checksum: 655c891bef9d1aa8432a75b67d4a75e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T22:03:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIANA CHAVES - Dissertacao Mariana Chaves_ DEFINITIVA.pdf: 1571122 bytes, checksum: 655c891bef9d1aa8432a75b67d4a75e7 (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Physalis angulata L. (Solanaceae) is a traditional medicinal species that can be found all over Brazil. The medicinal utility attributed derives from the production of complex substances of pharmacological interest as: vitaesteroids, fisalinas, flavonoids, steroids, fatty acids, carotenoids, ascorbic acid and alkaloids. For pharmaceutical production, the pharmaceutical industry requires a large amount of raw material, which would be very expensive and would generate significant impacts on the natural environment. In this way, it is necessary to develop breeding programs aimed at medicinal plants, in order to ensure the industrial production of special metabolites. In order to initiate the genetic improvement of a species it is necessary to obtain accurate information on several fundamental questions and one of them is the reproductive system. In this sense, the objective of this work was to carry out a study on the reproductive system of Physalis angulata, identifying the preferential crossing system through experiments of controlled pollinations, viability tests and pollen grain germination and floral visitors observations. All variables evaluated to estimate the preferential cross-breeding system of P. angulata indicated that this is a self-compatible species, and according to the egg pollen ratio it presents a facultative autogamous system. The dyes used to estimate pollen viability did not differ statistically. The pollen viability was high using the colorimetric method, however, there was no germination of the pollen tubes using the in vitro germination method, and further studies and adjustments of the culture medium were necessary. The hour factor influenced the viability of the pollen grains and reached 96% at 14 hours using the tetrazolium dye. The anthesis of the flowers of P. angulata lasted on average two days, they began the opening at 6 in the morning and the closure began at 14 o'clock in the field conditions; on the second day they reopen and close at the same time. In a greenhouse, the flowers opened at the same time, but the closure occurred around 5 pm and reopened the next day. The most frequent insects were of the order Hymenoptera (Apis mell?fera). / Physalis angulata L. (Solanaceae) ? uma esp?cie medicinal tradicional podendo ser encontrada em todo o territ?rio brasileiro. A utilidade medicinal atribu?da decorre da produ??o de subst?ncias complexas de interesse farmacol?gico como: vitaester?ides, fisalinas, flavon?ides, ester?ides, ?cidos graxos, caroten?ides, ?cido asc?rbico e alcal?ides. Para a produ??o de f?rmacos, a ind?stria farmac?utica requer uma grande quantidade de mat?ria-prima, o que seria muito dispendioso e geraria impactos expressivos no ambiente natural. Desse modo, faz-se necess?rio o desenvolvimento de programas de melhoramento voltados para plantas medicinais, visando assegurar a produ??o industrial de metab?licos especiais. Para iniciar o melhoramento gen?tico de uma esp?cie ? necess?rio obter informa??es precisas sobre v?rias quest?es fundamentais e uma delas ? o sistema reprodutivo. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi realizar um estudo sobre o sistema reprodutivo de Physalis angulata, identificando o sistema de cruzamento preferencial por meio de experimentos de poliniza??es controladas, testes de viabilidade e germinabilidade dos gr?os de p?len e observa??es dos visitantes florais. Todas as vari?veis avaliadas para estimar o sistema preferencial de cruzamento de P. angulata indicaram que se trata de uma esp?cie auto-compat?vel, e segundo a rela??o p?len ?vulo apresenta um sistema aut?gamo facultativo. Os corantes utilizados para estimar a viabilidade pol?nica n?o diferiram estatisticamente. A viabilidade pol?nica foi alta utilizando o m?todo colorim?trico, entretanto n?o houve germina??o dos tubos pol?nicos utilizando o m?todo de germina??o in vitro, sendo necess?rios mais estudos e ajustes dos meios de cultura. O fator hora influenciou a viabilidade dos gr?os de p?len e alcan?ou 96% ?s 14 horas utilizando o corante tetraz?lio. A antese das flores de P. angulata durou em m?dia dois dias, iniciaram a abertura ?s 6 da manh? e o encerramento iniciou ?s 14 horas em condi??es de campo; no segundo dia reabrem e fecham no mesmo hor?rio. Em casa de vegeta??o, as flores abriram no mesmo hor?rio, mas o fechamento ocorreu por volta das 17 horas e reabriram no dia seguinte. Os insetos visitantes mais frequentes foram da ordem Hymenoptera (Apis mell?fera).

Blütenstaub ist eine der Hauptursachen für allergische Erkrankungen des Menschen. Insbesondere die Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation-Flugzeit Massenspektrometrie stellt eine geeignete Technik dar, um solch komplexe, biologische Proben zu charakterisieren. Bei MALDI-TOF MS-Analysen werden die Bestandteile detektiert, die zuvor durch die Matrixauftragung und/oder während der Laser-Desorption von der Oberfläche des Pollenkorns abgelöst werden. Hier zeigte sich, dass die Verwendung eines leitfähigen Klebebandes zur Probenpräparation sowohl die Fixierung der Pollenkörner als auch die Extraktion der Analyten aus diesen verbessert. Die gezeigten Ergebnisse belegen, dass sich Pollen verschiedener Pflanzenarten über den Vergleich von massenspektrometrischen Peakmustern differenzieren lassen. Zur Beurteilung der spektralen Muster wurden in dieser Arbeit multivariate, statistische Verfahren, speziell die Hauptkomponentenanalyse verwendet. Diese hebt Unterschiede in den Datensätzen hervor und ermöglicht eine varianzgewichtete Darstellung und verbesserte Klassifizierung. Zur effizienten multivarianten Analyse wurde dieses Verfahren in eine graphische Benutzeroberfläche eingebunden. Neben der individuellen Charakterisierung einzelner Pollenproben liegt eine weitere Herausforderung in der massenspektrometrischen Analyse von Pollenkornmischungen, da es durch Vermischungs- und Suppressionseffekte zur Diskriminierung einzelner, möglicherweise charakteristischer MS-Peaks kommen kann. Deshalb wurde in dieser Arbeit die bildgebende MALDI Massenspektrometrie angewendet. So konnten in einem Modellsystem einzelne Pollenkörner unterschiedlicher Arten nachgewiesen und ihren ursprünglichen Positionen in der Probe zugeordnet werden. Der im Rahmen der Arbeit vorgestellte Ansatz stellt eine neue, zuverlässige Methode zur Pollenbestimmung dar, die nicht auf der individuellen, visuellen Beurteilung, sondern auf einer spektrometrisch-analytischen Basis beruht. / Pollen represent one of the major causes for allergies in humans. Matrix-assisted laser desorption/ ionization time-of-flight is a suitable technique to characterize such complex biological samples. In pollen analyses, MALDI-TOF MS detects components that are extracted from the grain surface by the matrix solution and during laser desorption. Like any biological structure, pollen grains contain specific proteins, peptides, lipids and carbohydrates that produce characteristic signal patterns in the mass spectrum. The sample preparation applied in this work showed that the use of a conductive adhesive tape improves both the fixation of the pollen grains and the extraction of the analytes from them. The shown results prove that pollen of different plant species can be differentiated by comparing their respective mass spectral patterns. For the evaluation of such spectral patterns multivariate statistical methods, and in this work especially principal component analysis, are needed. PCA highlights differences in data sets and enables variance-weighting and improved classification. For efficient multivariate analysis, this method was integrated into a graphical user interface. In addition to the individual characterization of pollen samples, the mass spectrometric analysis of pollen grain mixtures posed a further challenge, since mixing and suppression effects can lead to discrimination of individual, possibly characteristic MS-peaks. For this purpose, the MALDI MS Imaging technique was applied. For the evaluation of such imaging data sets, further multivariate methods were applied, investigated, and evaluated. Thereby, in a model system individual pollen grains of different species could be identified and assigned their original position in the sample. The presented approach represents a new, reliable method for pollen determination, based on spectrometric-analytical basis rather than an individual visual assessment.

Pequenos peptídeos são importantes sinalizadores celulares e estão envolvidos na comunicação célula-a-célula em diversos aspectos do desenvolvimento da planta. Durante a reprodução sexual, moléculas sinalizadoras atuam na interação entre o gametófito feminino e o masculino, controlando processos como germinação do grão de pólen, alongamento do tubo polínico e liberação das células espermáticas, entre outros. RALF é um peptídeo de sinalização codificado por genes de expressão ubíqua ou tecido-especifica e que regulam negativamente a expansão celular. Em arabidopsis, peptídeos AtRALFs podem ser agrupados em uma família de 39 membros e, interessantemente, os maiores níveis de expressão gênica dessa família são encontrados nos AtRALFs expressos em tecidos reprodutivos. / Small peptides are important cell signaling involved in several aspects of plant development. During sexual reproduction, signaling molecules act in the interaction between female and male gametophyte, controlling processes such as pollen grains germination, pollen tube elongation and sperm cells release. RALF is a signaling peptide ubiquitous or tissuespecific that negatively regulates cell growth. In arabidopsis, AtRALFs peptides can be grouped into a family of 39 members and, interestingly, the highest levels of gene expression of this family are found in AtRALFs expressed in reproductive tissues.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Apomixis is an asexual mechanism of reproduction through seed formation with clonal embryos. The high rate of polyembryonic seeds is usually an indicative for the occurrence of sporophytic apomixis and in Bignoniaceae the expression of sporophytic apomixis seems to be related to polyploidy. Handroanthus ochraceus and H. chrysotrichus are two tree species of Bignoniaceae that area morphologically related, which usually leads to identification problems. Handroanthus ochraceus has self-incompatible non-apomictic and monoembryonic populations and self-fertile sporophytic apomictic and polyembryonic populations. H. chrysotrichus has only self-fertile, sporophytic apomictic and polyembryonic populations recognized until now. To understand the genetic and phenotypic consequences of this reproductive mosaic in these populations it were conducted molecular and morphological analysis in the present study. The aims of molecular analyzes were to verify the genetic variability of H. ochraceus populations, compare the genetic diversity parameters investigating the propose of a possible relationship between the reproductive systems and genetic diversity in this species and still understand the possible relationships between apomictic and non-apomictic populations. The ten primers resulted in 104 fragments and the genetic diversity parameters showed a high mean for the populations (P = 66.35%, I = 0.341 and He = 0.227). In this study no clones were detected. The AMOVA analysis showed the higher variation within populations (61%), like allogamous populations. Cluster analysis and Bayesian analysis of genetic assignment determined two distinct groups, one consisting of two non-apomictic populations, Pires do Rio and Biribiri, and other gathering the apomictic populations and the non-apomictic from Uberlândia. The strong relationship between the self-incompatible population of Uberlândia and the apomictic populations indicates separate origins for non-apomictic populations of H. ochraceus. This relationship between self-incompatible population of Uberlândia and self-fertile populations suggest that these non-apomictic individuals may have the same genetic constitution of a possible ancestral population of self-fertile populations. The morphological analysis aimed to find differences between monoembryonic and polyembryonic populations of H. and morphological traits to separate the H. chrysotrichus and H. ochraceus. With this purpose non-apomictic monoembryonic populations and apomictic polyembryonic populations of H. ochraceus and an apomictic polyembryonic population of H. chrysotrichus were analyzed. Qualitative and quantitative morphological characteristics of leaf, flower and fruit were evaluated through univariate and multivariate analyzes. The pollen grain area, the length of peduncles, the width of stigma and the number of extrafloral nectaries in the calyx showed higher values for polyembryonic populations of H. ochraceus so they could be an evidence of polyploidy in H. ochraceus, since these larger measures may be associated with the cell volume increase usually entailed by polyploidy. Several morphological characters separated H. ochraceus from H. chrysotrichus, which can support the identification of individuals and the distinction between the two species. Therefore, the morphometric analysis determined that morphological features can make a distinction between mono and polyembryonic populations of H. ochraceus and the association of this methodology with reproductive biology analysis can be a complement for the determination of ploidies and reproductive system in both species. / A apomixia é um mecanismo de reprodução assexuada através da formação de sementes com embriões clonais. A elevada taxa de sementes poliembriônicas é um indicativo da ocorrência da apomixia esporofítica e, em Bignoniaceae a expressão da apomixia esporofítica parece estar vinculada à poliploidia. Handroanthus ochraceus e H. chrysotrichus são duas espécies arbóreas de Bignoniaceae morfologicamente semelhantes, o que normalmente ocasiona problemas de identificação. Handroanthus ochraceus apresenta populações autoincompatíveis, não apomíticas e monoembriônicas, e populações autoférteis, apomíticas esporofíticas e poliembriônicas. Já H. chrysotrichus apresenta apenas populações autoférteis, apomíticas esporofíticas e poliembriônicas conhecidas. Para compreender as consequências genéticas e fenotípicas deste mosaico reprodutivo foram realizadas análises moleculares e morfológicas. As análises moleculares tiveram por objetivos determinar a variabilidade genética de populações de H. ochraceus, comparar os parâmetros de diversidade genética, averiguar a possível relação entre os sistemas reprodutivos e a diversidade genética na espécie e ainda compreender as possíveis relações entre populações apomíticas e não apomíticas. Os dez primers ISSR utilizados resultaram em 104 bandas e os parâmetros de diversidade genética apresentaram uma média elevada para as populações (P = 66,35%, I = 0,341 e He = 0,227). Não foram detectados clones nas amostras populacionais. O cálculo da AMOVA demonstrou alta variação genética dentro das populações (61%), semelhante a populações alógamas. A análise de agrupamento e a análise Bayesiana de atribuição genética determinaram a formação de dois grupos distintos, um constituído por duas populações não apomíticas, Pires do Rio e Biribiri, e o outro reunindo as populações apomíticas e a não apomítica de Uberlândia. A forte relação entre a população autoincompatível de Uberlândia e as apomíticas indica origens distintas para as populações não apomíticas de H. ochraceus. Esta relação entre a população autoincompatível de Uberlândia e as populações autoférteis permite supor que os indivíduos não apomíticos dessa população apresentem a mesma constituição genética de uma possível população ancestral das populações autoférteis. As análises morfológicas tiveram por objetivo buscar diferenças entre populações mono e poliembriônicas de H. ochraceus e determinar características morfológicas que auxiliam na separação de H. ochraceus e H. chrysotrichus, para isso populações reconhecidamente monoembriônicas não apomíticas e poliembriônicas apomíticas de H. ochraceus e uma população poliembriônica apomítica de H. chrysotrichus foram analisadas. Características qualitativas e quantitativas de folha, flor e fruto foram avaliadas utilizando análises estatísticas univariadas e multivariadas. As características área do grão de pólen, comprimento do pedicelo, largura do estigma e número de nectários extraflorais no cálice apresentaram maiores valores para populações poliembriônicas de H. ochraceus e poderiam ser uma evidencia de poliploidia em H. ochraceus, pois, podem estar associadas ao aumento do volume celular geralmente acarretado pela poliploidia. Diferentes características morfológicas separaram as populações de H. ochraceus da população de H. chrysotrichus, as quais podem auxiliar na identificação de indivíduos e na distinção das espécies. Assim as análises morfométricas determinaram que características morfológicas de alguma forma podem distinguir populações mono e poliembriônicas de H. ochraceus, e em conjunto com análises de biologia reprodutiva podem ser uma metodologia auxiliar na determinação da ploidia e sistema reprodutivo. / Mestre em Genética e Bioquímica

Pequenos peptídeos são importantes sinalizadores celulares e estão envolvidos na comunicação célula-a-célula em diversos aspectos do desenvolvimento da planta. Durante a reprodução sexual, moléculas sinalizadoras atuam na interação entre o gametófito feminino e o masculino, controlando processos como germinação do grão de pólen, alongamento do tubo polínico e liberação das células espermáticas, entre outros. RALF é um peptídeo de sinalização codificado por genes de expressão ubíqua ou tecido-especifica e que regulam negativamente a expansão celular. Em arabidopsis, peptídeos AtRALFs podem ser agrupados em uma família de 39 membros e, interessantemente, os maiores níveis de expressão gênica dessa família são encontrados nos AtRALFs expressos em tecidos reprodutivos. / Small peptides are important cell signaling involved in several aspects of plant development. During sexual reproduction, signaling molecules act in the interaction between female and male gametophyte, controlling processes such as pollen grains germination, pollen tube elongation and sperm cells release. RALF is a signaling peptide ubiquitous or tissuespecific that negatively regulates cell growth. In arabidopsis, AtRALFs peptides can be grouped into a family of 39 members and, interestingly, the highest levels of gene expression of this family are found in AtRALFs expressed in reproductive tissues.

Khyber Pakhtunkhwa (31 ° 49'N, 70 ° 55'E bis 35 ° 50'N, 71 ° 47'E) liegt im Nordwesten Pakistans im Süden Asiens. Das Hindukusch-Gebirge in Afghanistan liegt im Westen, dem indischen Himalaya im Nordosten und die Karakorum Berge südlich vom tibetischen Hochland auf der Nordseite. Diese Arbeit besteht überwiegend aus drei separaten Studien entlang eines 200 km langen Transekts mit einem Höhengradienten ausgehend von den Sedimentbecken im Peshawar Tal (275 m ü.M.) bis hinauf zu den Malam Jabba Hills im Swat-Tal (2600 m ü.M.). Die erste Studie, die auf einer Datengrundlage von 160 Poaceae Arten beruht, zeigt Trends, dass polyploide C3- und C4-Poaceae-Arten größere Pollenkkörner als die jeweiligen diploiden Arten haben. In diesem Datensatz haben alle C4-Arten größere Pollenkörner als die C3-Arten. Ob Grassländer von C3 oder C4 Arten dominiert werden kann in verschiedenen Regionen und Lebensräumen durch die Untersuchung der Muster des Trends von zu- oder abnehmenden Pollenkorngrößen ermittelt werden. In unserem Datensatz ist Polyploidie bei C4-Gräsern häufiger als bei den C3 Arten. Die verwendete Methode kann auf Poaceae-Pollenkörner in Umweltarchiven angewendet werden, um das Klima der Vergangenheit zu rekonstruieren und die Dynamik der früheren Graslandökosysteme zu bewerten. Dieser Ansatz wird nicht nur bei laufenden paläoökologischen Studien helfen aufzuklären, wie die Änderungen der Vegetations-zusammensetzung und die Veränderungen in Biomen vergangener Graslandökosysteme zu entschlüsseln sind, sondern auch nützliche Erkenntnisse für die Vorhersage zukünftiger Entwicklungen ermöglichen. Die zweite Studie befasst sich mit modernen Pollenspektren aus Oberflächenproben und ihre Beziehung zu der umgebenden Vegetation, die nützliche Daten für die Interpretation von holozänen Pollenprofilen bietet. Dabei konnten entlang eines 200 km langen Höhengradienten vier verschiedene Höhenstufen unterschieden werden, wo die dominierenden Pflanzenfamilien, Poaceae, Asteraceae, Cyperaceae, Verbenaceae, Acanthaceae und Euphorbiaceae eine signifikante Korrelation mit dem gefunden Pollenniederschlag hatten, während sich bei anderen Familien, den Boraginaceae, Saxifragaceae, Apiaceae, Balsaminaceae und Rubiaceae große Unterschiede zu der zugehörigen Vegetationszusammensetzung ergaben. Für die Kalibrierung und Interpretation fossiler Pollendaten sollte also immer auch die aktuellen Beziehungen von Pollenniederschlag und Vegetationsdaten zumindest auf der Familienebene berücksichtigt werden. Die dritte Studie befasst sich mit einem Pollenprofil aus der Kabal Swat-Region, welches eine detaillierte Geschichte der Vegetation und des Klimas des Hindukuschs der letzten 3300 Jahre, also dem späten Holozäns enthält. Von 3300 bis 2400 cal BP, war eine subtropische semiaride krautige Vegetation hauptsächlich durch Cyperaceae- und Poaceae-Arten vertreten. Sie wurde ersetzt von gemischten Nadelwäldern mit Taxus, Pinus, sowie Juglans, Poaceae und Cyperaceae während der Zeit von 2400 bis 900 cal BP, was auf eine vergleichsweise moderate Klimaschwankung während des späten Holozäns weist. Der Rückgang der Poaceae von 2400 bis1500 cal BP und eine erneute Zunahme von 1500 bis 1200 cal BP Jahre zeigen, dass das Kabal Swat nass-kühlere und trocken-wärmere Phasen durchmachte. Nadelbäume in den gemischten Nadelwäldern treten heute bei größeren Höhe im alpinen Bereich auf. Weitere hochauflösende holozäne Pollenprofile des Hindukusch sind notwendig, um einen ausführlicheren Vergleich zu anderen süd- und zentralasiatischen Paläo-Archiven zu ermöglichen, die auch ein detaillierteres und anwendbares Wissen für Management und Naturschutzfragen ergeben.

From RNA-to-protein, translation initiation and protein synthesis is mediated by trans-acting factors that recognize mRNA features common to almost all eukaryotes. Eukaryotic translation initiation factor 3 complex (eIF3) is a highly conserved protein complex that recognizes 5'-CAP elements of the mRNA to initiate translation. eIF3 consists of nine subunits, three of them having two isoforms: eIF3A, eIF2B1, eIF3B2, eIF3C1, eIF3C2, eIF3D, eIF3E, eIF3F, eIF3G1, eIF3G2, eIF3H and eIF3K. This work deals with functional characterization, expression and subcellular localization of eIF3B1, eIF3B2 and eIF3E in Arabidopsis thaliana male gametophyte and interaction of eIF3E with the Constitutive photomorphogenesis 9 (COP9) complex as a regulatory complex of eIF3E post-translational control. Here we show that depletion of eif3b1 or eif3b2 is not gametophytic lethal and that the two protein might function redundantly, whereas, knockout of eIF3E causes male gametophyte lethality. Interestingly, eif3b1 show post-fertilization defects during embryogenesis, suggesting that its redundancy with eIF3B2 is restricted to the gametophyte. Gene expression studies revealed high expression of eIF3 subunits in actively dividing zones of leaf primordia, root meristem and root elongation zones as well as in the vegetative...