O suprimento de proporções de nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) no meio de crescimento pode otimizar o metabolismo e o crescimento do Panicum maximum. A toxidez de cobre (Cu) causa estresse oxidativo nas plantas, afetando o metabolismo, a fotossíntese e a produção de massa. Não há pesquisas associando proporções de NO3-/NH4+ no alívio do estresse por Cu em plantas. O objetivo foi avaliar o efeito da toxidez de Cu no metabolismo, nutrição mineral, fotossíntese e produção do capim tanzânia, assim como o papel de proporções de NO3-/NH4+ no alívio dessa toxidez. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso em arranjo fatorial 3×4 com seis repetições, sendo três destinadas à avaliação dos atributos metabólicos e fisiológicos e outras três aos atributos nutricionais e produtivos. Os fatores empregados foram: proporções de NO3-/NH4+ (100/0; 70/30 e 50/50) combinadas com doses de Cu (0,3; 250; 500 e 1000 μmol L-1) em solução nutritiva. Foram avaliados dois períodos de crescimento das plantas, sendo o primeiro com exposição ao Cu e o segundo sem exposição ao Cu. No primeiro corte as plantas supridas com 70/30 de NO3-/NH4+ e Cu de 1000 μmol L-1 apresentaram maior concentração de Cu nas folhas recém-expandidas (LR) e maior acúmulo de Cu na biomassa, maior concentração de NH4+ nas LR, maior acúmulo de NH4+ na parte aérea, maior atividade da glutamina sintetase nas LR, maior concentração de prolina nas LR, maior atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) nas partes do capim e menor produção de biomassa. No capim suprido com 100/0 de NO3-/NH4+ e Cu de 1000 μmol L-1 foram obtidos menor concentração de Cu nas LR e menor acúmulo de Cu na parte aérea, mas a concentração e o acúmulo desse metal nas raízes foram incrementados mesmo nas mais baixas doses de Cu. As plantas crescidas com N na forma de NO3- ainda apresentaram maior concentração de NO3- nas LR, maior acúmulo de NO3- nas raízes, maior acúmulo de N total, maior atividade da nitrato redutase nas LR, maior condutância estomática e maior produção de biomassa. No capim recebendo 100/0 de NO3-/NH4+ também ocorreu menor atividade da SOD e menor concentração de prolina nas partes da planta. A concentração de malondialdeído foi menor na mais elevada dose de Cu, assim como a taxa de transpiração, a eficiência do fotossistema II, a taxa de transporte de elétrons e a taxa de assimilação de CO2. A atividade da catalase, guaiacol peroxidase, ascorbato peroxidase e glutationa redutase foram ativadas principalmente nas raízes, sendo maiores na mais elevada dose de Cu. A toxidez de Cu afeta negativamente o metabolismo, a nutrição mineral, a fisiologia e a produção do capim tanzânia, mas as proporções de NO3-/NH4+ alteram essa toxidez. O emprego de N na forma de NO3- é estratégia de maior potencial de uso em plantas com elevado estresse por Cu. Entretanto, a combinação de NO3- ao NH4+ no meio de crescimento em situação de moderado estresse por Cu é estratégica para maior fitoextração desse metal. / The supply of nitrate (NO3-) and ammonium (NH4+) proportions in the growth medium can optimize the metabolism and growth of Panicum maximum. Copper (Cu) toxicity causes oxidative stress in plants, affecting metabolism, photosynthesis and biomass production. There are no researchs associating proportions of NO3-/NH4+ for alleviating Cu stress toxicity. The objective was to evaluate the effect of Cu toxicity on metabolism, mineral nutrition, photosynthesis and dry matter production, as well as the role of NO3-/NH4+ proportions in alleviating such toxicity. The experimental was carried out in randomized complete block design in a 3×4 factorial with six replications. Three replications were used to evaluated metabolic and physiological attributes and other three to determine nutrition and productive attributes. The factors were three proportions of NO3-/NH4+ (100/0, 70/30 and 50/50) combined with four rates of Cu (0.3, 250, 500 and 1000 μmol L-1) in nutrient solution. Two plant growth periods evaluated, being the first with plants exposure to Cu and the second without the exposure to Cu. In the first cut, plants supplied with 70/30 of NO3-/NH4+ proportions and Cu rates of 1000 μmol L-1 showed high Cu concentration in recently fully expanded leaf laminae (LR), high Cu accumulation in the biomass, high NH4+ concentration in LR, high NH4+ accumulation in shoots, high glutamine synthetase activity in LR, higher proline concentration in LR, high superoxide dismutase (SOD) activity in parts of grass and low shoot dry matter production. In the grass supplied with 100/0 of NO3-/NH4+ and Cu of 1000 μmol L-1 it was found a low Cu concentration in LR and low Cu accumulation in shoots, but the concentration and accumulation of this metal in roots were increased even in lower Cu rate. Plants supply with 100/0 of NO3-/NH4+ also showed high NO3- concentration in LR, high NO3- accumulation in roots, high N accumulation in shoots, high nitrate reductase activity in LR, high stomatal conductance and high biomass production. In the grass supplied with 100/0 of NO3-/NH4+, there was low SOD activity and low proline concentration in shoots. The concentration of malondialdehyde was low at the high Cu rate, as well as the transpiration rate, photosystem II efficiency, electron transport rate and CO2 assimilation rate. Catalase, guaiacol peroxidase, ascorbate peroxidase and glutathione reductase activities were activated mainly in roots, being high in high Cu rate. Cu toxicity negatively affects metabolism, mineral nutrition, physiology and dry matter productions of tanzania guineagrass, but NO3-/NH4+ proportions change this toxicity. The only use of NO3- in the N supply is a strategy of great potential to be use in plants with of high Cu stress. However, combinations of NO3- with NH4+ in the growth medium when plants suffer moderate Cu stress is strategic for great metal phytoextraction.

A cultura de soja (Glycine max (L.) Merrill) é muito importante mundialmente em função de seu uso na alimentação animal, como principal fonte de proteína e óleo, além de constituir a matéria prima básica para diversos setores da indústria. Sabe-se que a produtividade potencial de uma cultura é determinada por fatores genéticos e pelos seguintes atributos do ambiente de produção: temperatura, radiação solar, dióxido de carbono e fotoperíodo, sem restrição de água, nutrientes, plantas daninhas, pragas e doenças. A disponibilidade hídrica afeta o crescimento e desenvolvimento da cultura de soja, especialmente durante o período reprodutivo, fase de elevada atividade fisiológica. A deficiência hídrica é o principal fator limitante da produção mundial da cultura, que em sua maioria é cultivada em sistema de sequeiro em áreas com consideráveis riscos de ocorrência de deficit hídrico ao longo do ciclo da cultura. As plantas, ao longo do tempo, desenvolveram mecanismos para tolerar e/ou evitar os efeitos negativos desse estresse. O presente estudo teve como objetivo caracterizar esses mecanismos de tolerância associando-os ao potencial matricial do solo em processo de secagem. Foi avaliado a umidade gravimétrica e potencial matricial do solo, conteúdo relativo de água na folha, potencial hídrico foliar, prolina e caracteres relacionados à produção de plantas de soja, durante o período de enchimento de grãos, submetidas a três, seis, nove e doze dias sem irrigação, comparados com o controle irrigado diariamente. De acordo com o observado, os mecanismos de tolerância da soja à deficiência hídrica foram satisfatórios para a manutenção do conteúdo relativo de água e potencial hídrico foliar em níveis adequados até o valor de potencial matricial de água no solo de -0,8 atm, tendo a prolina papel importante nesse mecanismo. As avaliações hídricas, conteúdo relativo de água e potencial foliar se mostraram relacionados com a manutenção da produtividade de soja sob situação de deficiência hídrica, mostrando-se adequados para o estudo de tolerância de cultivares de soja à restrição hídrica. / Soybean crop (Glycine max (L.) Merrill) is very important worldwide because it is used in animal feeding, a source of protein and oil, and also raw material for many manufactured goods. It is known that a crop potential yield is determined by genetic factors and by the following production environment characteristics: temperature, solar radiation, carbon dioxide, photoperiod, water availability, nutrients, weeds, pests and diseases. Water availability affects soybean growth and development especially during the reproductive phase which has high physiological activity. Water deficit is a key factor on world`s soybean production which is generally grown in dry land systems with considerable high risks of water deficit along soybean crop season. Plants have developed mechanisms over time to tolerate and/or avoid negative effects of this kind of stress. The present study had as the main goal to characterize these mechanisms of tolerance associating them with soil matric potential of a soil in a drying process. It was assessed the gravimetrical humidity and soil matric potential, leaf relative water content, leaf water potential, proline and yield component of plants under three, six, nine and twelve days without irrigation during grain filling phase. In accordance with the observed, soybean water deficit tolerance mechanisms were enough to maintain leaf relative water content and leaf water potential at acceptable levels until soil matric potential were around -0.8 atm, which proline was a key factor in this mechanism. Leaf relative water content and leaf water potential showed to be related in maintaining soybean yield under water deficit and they may be used in studies of soybean tolerant cultivars to water restriction.

Na África subsaariana, as serpentes do gênero Bitis são de extrema importância, pois suas vítimas apresentam sintomas como dano local, hemorragia e uma severa hipotensão. Este trabalho identificou moléculas capazes de inibir a atividade da enzima conversora de angiotensina I (ECA) presentes no veneno de quatro serpentes do gênero Bitis. Para isto, as porções de baixa massa molecular desses 4 venenos foram fracionadas em RP-HPLC e as frações com boa inibição sobre a atividade da ECA foram analisadas por espectrometria de massas. Foram identificados 34 oligopeptídeos ricos em prolina (PRO), sendo 8 sintetizados e suas constantes de inibição (Ki) determinadas. Em testes com substratos naturais da ECA, angiotensina I e bradicinina, foi constatada a maior inibição da hidrólise da angiotensina I por quatro PROs. Todos os PROs in vivo reduziram a pressão arterial, e seis deles aumentaram a frequência cardíaca em ratos Wistar. Com isto, conclui-se que existem toxinas no veneno de serpentes do gênero Bitis responsáveis pela hipotensão. / In the sub-saharian Africa, snakes from the Bitis genus are of extreme medical importance, since its victims show symptoms as local tissue damage, hemorrhage and a severe hypotension. This work identified molecules that inhibit the angiotensin I converting enzyme (ACE) in the venom of 4 snakes from the Bitis genus. The low molecular portions of the venom of these snakes were fractionated in RP-HPLC and the fractions that efficiently inhibited the ACE activity were analyzed by mass spectrometry. 34 proline-rich oligopeptides were identified, 8 of them synthesized and had their inhibition constants (Ki) determined. In tests using natural substrates of ACE, angiotensin I and bradykinin, the angiotensin I hydrolysis were better inhibited by four PROs. In vivo tests results showed that all PROs decreased the mean arterial pressure and six of them increased the heart rate. Therefore, we can conclude that there are toxins present in the venom of Bitis capable of cause hypotension.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_isabel_lopes_vighi.pdf: 2167536 bytes, checksum: ac573c14d5ef3a4795a4bf594d60bd85 (MD5) Previous issue date: 2016-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O arroz (Oryza sativa L.) é o segundo cereal mais cultivado no mundo, sendo o Brasil o 9º maior produtor. No entanto sua produção é severamente influenciada por condições ambientais adversas, dentre as quais se destaca a salinidade e baixas temperaturas. O objetivo deste estudo foi avaliar respostas, bioquímicas e moleculares desencadeadas pela salinidade e por baixas temperaturas em plantas de arroz, com respostas contrastantes. Para atingir este objetivo foram realizados três estudos: No primeiro, foram quantificados os teores do ânion Superóxido (O2•−), Peróxido de hidrogênio (H2O2), Peroxidação lipídica (MDA), atividade enzimática e expressão gênica diferencial das isoformas das enzimas Superóxido dismutase (SOD), Catalase (CAT), Ascorbato peroxidase APX e Glutationa reduzida (GR) em genótipos com tolerância contrastante ao sal. Para o genótipo sensível (BRS Pampa), ocorreu aumento na atividade enzimática da SOD, CAT, APX e diminuição nos níveis de MDA. No genótipo tolerante (BRS Bojuru), também foi observado aumento da atividade das enzimas SOD e CAT, porém diminuição nos níveis de MDA. A regulação positiva das diferentes isoformas da SOD, CAT e APX demonstrou a sua contribuição para o aumento na atividade da enzima. No segundo estudo, foram quantificados os teores de H2O2, MDA, atividade enzimática e expressão gênica da CAT, bem como análise do promotor e cis elementos, nos mesmos dois genótipos contrastantes frente ao estresse por salinidade e baixa temperatura. O genótipo BRS Pampa (sensível) foi o que mostrou maior proteção contra danos oxidativos frente ao estresse por frio, bem como aumento na atividade da CAT e do número de transcritos das isoformas OSCATA e OSCATB. No terceiro estudo, avaliou-se o metabolismo da prolina em plantas de arroz, através do padrão de expressão dos genes envolvidos na biossíntese e catabolismo desse aminoácido e verificou-se a correlação com o conteúdo de prolina produzido em condições de estresse por salinidade e baixa temperatura. O conteúdo de prolina foi maior no genótipo BRS Bojuru (tolerante) frente às duas condições de estresse testadas. Sob estresse salino, os níveis de transcritos dos genes de biossíntese estão mais correlacionados com o conteúdo de prolina no genótipo tolerante, enquanto que em condições de baixa temperatura a correlação é maior no genótipo sensível. Os resultados obtidos permitem concluir que, sob estresse salino e por baixa temperatura, as plantas de arroz apresentam respostas diferenciais a nível bioquímico e molecular, sendo estas respostas dependentes do tempo, intensidade do estresse e composição genética dos genótipos. / Rice (Oryza sativa L.) is the second most cultivated cereal in the world, and Brazil is the 9th largest producer. However production is severely affected by adverse environmental conditions, among which the mains ones are the salinity and low temperatures. The aim of this study was to evaluate responses, biochemical and molecular triggered by salinity and low temperatures in rice plants with contrasting response. To achieve this goal there were three studies: In the first one, the anion content superoxide (O2•-) were quantified, hydrogen peroxide (H2O2), lipid peroxidation (MDA), enzyme activity and differential gene expression of isoforms of the enzyme superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase APX and reduced glutathione (GR) in genotypes with contrasting tolerance to salt. For the sensitive genotype (BRS Pampa), there was an increase in the enzymatic activity of SOD, CAT, APX and a decrease in MDA levels. In tolerant genotype (BRS Bojuru) was also observed an increased activity of enzymes SOD and CAT, but a decrease in MDA levels. The upregulation of the different isoforms of SOD, CAT and APX has demonstrated its contribution to the increase in the enzyme activity. In the second study, H2O2 levels were quantified, MDA, enzyme activity and gene expression of CAT, and promoter analysis and cis-elements, the same two contrasting genotypes against salinity stress and low temperature. The BRS Pampa genotype (sensitive) was the one that showed greater protection against oxidative damage compared to the stress by cold, as well as an increase in CAT activity and the number of transcripts OSCATA and OSCATB isoforms. In the third study evaluated the metabolism of proline in rice plants through the expression pattern of genes involved in biosynthesis and catabolism of amino-acid and was found to correlate with the proline content produced under stress by salinity and low temperature. The proline content was higher in BRS Bojuru genotype (tolerant) against the two tested stress conditions. Under salt stress, the biosynthesis gene transcript levels are more correlated with the proline content in tolerant genotype, whereas in low temperature conditions the correlation is highest in sensitive genotype. The results showed that under salt stress and low temperature, the rice plants have differential responses to biochemical and molecular level, which are dependent responses of time, stress intensity and genetic makeup of the genotypes.

A cultura de soja (Glycine max (L.) Merrill) é muito importante mundialmente em função de seu uso na alimentação animal, como principal fonte de proteína e óleo, além de constituir a matéria prima básica para diversos setores da indústria. Sabe-se que a produtividade potencial de uma cultura é determinada por fatores genéticos e pelos seguintes atributos do ambiente de produção: temperatura, radiação solar, dióxido de carbono e fotoperíodo, sem restrição de água, nutrientes, plantas daninhas, pragas e doenças. A disponibilidade hídrica afeta o crescimento e desenvolvimento da cultura de soja, especialmente durante o período reprodutivo, fase de elevada atividade fisiológica. A deficiência hídrica é o principal fator limitante da produção mundial da cultura, que em sua maioria é cultivada em sistema de sequeiro em áreas com consideráveis riscos de ocorrência de deficit hídrico ao longo do ciclo da cultura. As plantas, ao longo do tempo, desenvolveram mecanismos para tolerar e/ou evitar os efeitos negativos desse estresse. O presente estudo teve como objetivo caracterizar esses mecanismos de tolerância associando-os ao potencial matricial do solo em processo de secagem. Foi avaliado a umidade gravimétrica e potencial matricial do solo, conteúdo relativo de água na folha, potencial hídrico foliar, prolina e caracteres relacionados à produção de plantas de soja, durante o período de enchimento de grãos, submetidas a três, seis, nove e doze dias sem irrigação, comparados com o controle irrigado diariamente. De acordo com o observado, os mecanismos de tolerância da soja à deficiência hídrica foram satisfatórios para a manutenção do conteúdo relativo de água e potencial hídrico foliar em níveis adequados até o valor de potencial matricial de água no solo de -0,8 atm, tendo a prolina papel importante nesse mecanismo. As avaliações hídricas, conteúdo relativo de água e potencial foliar se mostraram relacionados com a manutenção da produtividade de soja sob situação de deficiência hídrica, mostrando-se adequados para o estudo de tolerância de cultivares de soja à restrição hídrica. / Soybean crop (Glycine max (L.) Merrill) is very important worldwide because it is used in animal feeding, a source of protein and oil, and also raw material for many manufactured goods. It is known that a crop potential yield is determined by genetic factors and by the following production environment characteristics: temperature, solar radiation, carbon dioxide, photoperiod, water availability, nutrients, weeds, pests and diseases. Water availability affects soybean growth and development especially during the reproductive phase which has high physiological activity. Water deficit is a key factor on world`s soybean production which is generally grown in dry land systems with considerable high risks of water deficit along soybean crop season. Plants have developed mechanisms over time to tolerate and/or avoid negative effects of this kind of stress. The present study had as the main goal to characterize these mechanisms of tolerance associating them with soil matric potential of a soil in a drying process. It was assessed the gravimetrical humidity and soil matric potential, leaf relative water content, leaf water potential, proline and yield component of plants under three, six, nine and twelve days without irrigation during grain filling phase. In accordance with the observed, soybean water deficit tolerance mechanisms were enough to maintain leaf relative water content and leaf water potential at acceptable levels until soil matric potential were around -0.8 atm, which proline was a key factor in this mechanism. Leaf relative water content and leaf water potential showed to be related in maintaining soybean yield under water deficit and they may be used in studies of soybean tolerant cultivars to water restriction.

O suprimento de proporções de nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) no meio de crescimento pode otimizar o metabolismo e o crescimento do Panicum maximum. A toxidez de cobre (Cu) causa estresse oxidativo nas plantas, afetando o metabolismo, a fotossíntese e a produção de massa. Não há pesquisas associando proporções de NO3-/NH4+ no alívio do estresse por Cu em plantas. O objetivo foi avaliar o efeito da toxidez de Cu no metabolismo, nutrição mineral, fotossíntese e produção do capim tanzânia, assim como o papel de proporções de NO3-/NH4+ no alívio dessa toxidez. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso em arranjo fatorial 3×4 com seis repetições, sendo três destinadas à avaliação dos atributos metabólicos e fisiológicos e outras três aos atributos nutricionais e produtivos. Os fatores empregados foram: proporções de NO3-/NH4+ (100/0; 70/30 e 50/50) combinadas com doses de Cu (0,3; 250; 500 e 1000 μmol L-1) em solução nutritiva. Foram avaliados dois períodos de crescimento das plantas, sendo o primeiro com exposição ao Cu e o segundo sem exposição ao Cu. No primeiro corte as plantas supridas com 70/30 de NO3-/NH4+ e Cu de 1000 μmol L-1 apresentaram maior concentração de Cu nas folhas recém-expandidas (LR) e maior acúmulo de Cu na biomassa, maior concentração de NH4+ nas LR, maior acúmulo de NH4+ na parte aérea, maior atividade da glutamina sintetase nas LR, maior concentração de prolina nas LR, maior atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) nas partes do capim e menor produção de biomassa. No capim suprido com 100/0 de NO3-/NH4+ e Cu de 1000 μmol L-1 foram obtidos menor concentração de Cu nas LR e menor acúmulo de Cu na parte aérea, mas a concentração e o acúmulo desse metal nas raízes foram incrementados mesmo nas mais baixas doses de Cu. As plantas crescidas com N na forma de NO3- ainda apresentaram maior concentração de NO3- nas LR, maior acúmulo de NO3- nas raízes, maior acúmulo de N total, maior atividade da nitrato redutase nas LR, maior condutância estomática e maior produção de biomassa. No capim recebendo 100/0 de NO3-/NH4+ também ocorreu menor atividade da SOD e menor concentração de prolina nas partes da planta. A concentração de malondialdeído foi menor na mais elevada dose de Cu, assim como a taxa de transpiração, a eficiência do fotossistema II, a taxa de transporte de elétrons e a taxa de assimilação de CO2. A atividade da catalase, guaiacol peroxidase, ascorbato peroxidase e glutationa redutase foram ativadas principalmente nas raízes, sendo maiores na mais elevada dose de Cu. A toxidez de Cu afeta negativamente o metabolismo, a nutrição mineral, a fisiologia e a produção do capim tanzânia, mas as proporções de NO3-/NH4+ alteram essa toxidez. O emprego de N na forma de NO3- é estratégia de maior potencial de uso em plantas com elevado estresse por Cu. Entretanto, a combinação de NO3- ao NH4+ no meio de crescimento em situação de moderado estresse por Cu é estratégica para maior fitoextração desse metal. / The supply of nitrate (NO3-) and ammonium (NH4+) proportions in the growth medium can optimize the metabolism and growth of Panicum maximum. Copper (Cu) toxicity causes oxidative stress in plants, affecting metabolism, photosynthesis and biomass production. There are no researchs associating proportions of NO3-/NH4+ for alleviating Cu stress toxicity. The objective was to evaluate the effect of Cu toxicity on metabolism, mineral nutrition, photosynthesis and dry matter production, as well as the role of NO3-/NH4+ proportions in alleviating such toxicity. The experimental was carried out in randomized complete block design in a 3×4 factorial with six replications. Three replications were used to evaluated metabolic and physiological attributes and other three to determine nutrition and productive attributes. The factors were three proportions of NO3-/NH4+ (100/0, 70/30 and 50/50) combined with four rates of Cu (0.3, 250, 500 and 1000 μmol L-1) in nutrient solution. Two plant growth periods evaluated, being the first with plants exposure to Cu and the second without the exposure to Cu. In the first cut, plants supplied with 70/30 of NO3-/NH4+ proportions and Cu rates of 1000 μmol L-1 showed high Cu concentration in recently fully expanded leaf laminae (LR), high Cu accumulation in the biomass, high NH4+ concentration in LR, high NH4+ accumulation in shoots, high glutamine synthetase activity in LR, higher proline concentration in LR, high superoxide dismutase (SOD) activity in parts of grass and low shoot dry matter production. In the grass supplied with 100/0 of NO3-/NH4+ and Cu of 1000 μmol L-1 it was found a low Cu concentration in LR and low Cu accumulation in shoots, but the concentration and accumulation of this metal in roots were increased even in lower Cu rate. Plants supply with 100/0 of NO3-/NH4+ also showed high NO3- concentration in LR, high NO3- accumulation in roots, high N accumulation in shoots, high nitrate reductase activity in LR, high stomatal conductance and high biomass production. In the grass supplied with 100/0 of NO3-/NH4+, there was low SOD activity and low proline concentration in shoots. The concentration of malondialdehyde was low at the high Cu rate, as well as the transpiration rate, photosystem II efficiency, electron transport rate and CO2 assimilation rate. Catalase, guaiacol peroxidase, ascorbate peroxidase and glutathione reductase activities were activated mainly in roots, being high in high Cu rate. Cu toxicity negatively affects metabolism, mineral nutrition, physiology and dry matter productions of tanzania guineagrass, but NO3-/NH4+ proportions change this toxicity. The only use of NO3- in the N supply is a strategy of great potential to be use in plants with of high Cu stress. However, combinations of NO3- with NH4+ in the growth medium when plants suffer moderate Cu stress is strategic for great metal phytoextraction.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sarah_Romano_Ortolan.pdf: 975526 bytes, checksum: d72ab61fc7bdc88b6ddbab0eb3a86e42 (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Wheat is considered the main cereal diet of the world population, but in recent years has achieved some gain in productivity of this culture despite having increased the use of nitrogen fertilizer. The use of plant growth promoting bacteria such as Herbaspirillum seropedicae SmR1 among others has been studied to obtain development of plants with less use of nitrogen fertilizers. However there is little information relating the effects of this interaction in plant development and grain yield. Objective of this study was to evaluate the carbon and nitrogen metabolism by certain enzymes, metabolites and indices related to the response to infectious stress on the wheat cultivars CD 104 and CD 120 in association with Herbaspirillum seropedicae bacteria. Two experiments were conducted. The experimental design was completely randomized with four replications in a 4x2. The first factor relates to the conditions inoculation with bacteria and/or nitrogen source in coverage are: control without inoculation with bacteria or added nitrogen fertilizer (C); application of nitrogen fertilizer (50 kg.ha-1) 30 days after sowing (N); inoculation with 106 cells of the bacterium H. seropedicae/seed at planting (Hs) and inoculation with bacteria combined with the application of nitrogen fertilizer (Hs + N) and the second factor refers to the phenological stages (tillering and booting). The results indicated that inoculation with H. seropedicae in wheat seeds of cv.s CD 104 and CD 120 in the two growth stages answered in relation to the indices related to stress with the involvement of enzymes of carbon and nitrogen metabolism. However prominent effect was not noticed to promote plant growth of wheat in late development, nor a deleterious effect of the bacterium for inoculation cv. CD 104 under the experimental conditions. For cv. CD 120 the differential effects indicate lower levels of stress and some level of association to positive effect on productivity when combined inoculation of bacteria to nitrogen fertilization. It was concluded that as well as pathogenic and stressors, H. seropedicae able to beneficially associate with wheat also provides similar interference pattern of carbon and nitrogen metabolism and stress levels / O trigo é considerado o principal cereal da dieta da população mundial, entretanto nos últimos anos tem se obtido pouco ganho de produtividade desta cultura apesar de se ter aumentado o uso de fertilizante nitrogenado. O uso de bactérias promotoras do crescimento vegetal, como Herbaspirillum seropedicae SmR1 entre outras, tem sido estudado para se obter desenvolvimento de plantas com menor uso de fertilizantes nitrogenados. Entretanto existem poucas informações que relacionam os efeitos desta interação no desenvolvimento da planta e de produtividade de grãos. Objetivo deste trabalho foi avaliar o metabolismo de carbono e nitrogênio através de algumas enzimas, metabólitos e índices relacionados à resposta ao estresse infeccioso em trigo das cultivares CD 104 e CD 120 em associação com a bactéria Herbaspirillum seropedicae em dois estádios fenológicos. Foram realizados dois experimentos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso, com 4 repetições, em esquema fatorial 4x2. O primeiro fator refere-se às condições de inoculação com bactéria e/ou fertilização nitrogenada em cobertura, sendo: controle, sem inoculação com bactéria ou adição de fertilizante nitrogenado (C); aplicação de fertilizante nitrogenado (50 kg.ha-1) após 30 dias da semeadura (N); inoculação de 106 células da bactéria H. seropedicae/semente na semeadura (Hs) e inoculação com a bactéria combinada com a aplicação de fertilizante nitrogenado (Hs + N) e o segundo fator refere-se aos estádios fenológicos (perfilhamento e emborrachamento). Os resultados indicaram que a inoculação com H. seropedicae em sementes de trigo das cv.s CD 104 e CD 120 nos dois estádios fenológicos responderam em relação aos índices relacionados ao estresse com envolvimento das enzimas do metabolismo de carbono e nitrogênio. Entretanto não foi percebido efeito proeminente de promoção do crescimento vegetal no final do desenvolvimento do trigo, tampouco efeito deletério da inoculação de bactéria para a cv. CD 104, nas condições experimentais. Para a cv. CD 120 os efeitos diferenciais indicam menor nível de estresse e algum nível de associação para efeito positivo na produtividade quando combinada a inoculação da bactéria com a fertilização nitrogenada. Foi possível concluir que assim como para agentes patogênicos e estressantes, a H. seropedicae, capaz de associar beneficamente com trigo também apresenta padrão semelhante de interferência do metabolismo de carbono e nitrogênio e índices de estresse

Capítulo 1 A transformação (metaciclogênese) das formas proliferativas epimastigotas do Trypanosoma cruzi em formas não proliferativas e infectivas - tripomastigotas metacíclicos - é um passo crucial que ocorre naturalmente no trato digestivo do inseto vetor reduviídeo. Este processo pode ser reproduzido in vitro em condições químicas definidas quando o meio de diferenciação TAU é suplementado com L-prolina e L-glutamato. Está bem estabelecido que prolina é uma fonte importante de energia e de carbono nos tripanossomatídeos, mas são poucas as evidências de sua participação na diferenciação intracelular do parasita no hospedeiro vertebrado. Este fato nos levou a desenvolver um modelo experimental para verificar se havia uma relação entre concentração de prolina e eclosão de formas tripomastigotas. Culturas mantidas sem L-prolina produziram consistentemente menos formas tripomastigotas quando comparadas a culturas mantidas em L-prolina, 20 - 200 µM. A atividade de transporte de L-prolina foi 15 vezes e 23 vezes maior nos epimastigotas intracelulares em relação a amastigotas e tripomastigotas, respectivamente. A concentração de prolina medida nos epimastígotas intracelulares (0,73 ± 0101 mM) é bem menor que a de amastigotas (6,61 ± 0,01 mM) e tripomastigotas (2,74 ± 0,02 mM). Todos os estágios, no entanto, apresentaram concentração de prolina bem maior do que as células hospedeiras, na ordem de 0,27 ± 0,03 mM. A análise do efeito de prolina sobre os diferentes estágios intracelulares mostrou a importância desse aminoácido na transformação de epimastigotas intracelulares a tripomastigotas. Capítulo 2 A diferenciação das formas infecciosas tripomastigotas do Trypanosoma cruzi a formas amastigotas não-infectivas e replicativas ocorre normalmente no citoplasma de células infectadas. Um estudo sobre o envolvimento de proteínas fosfatase do tipo 1 e 2A na diferenciação extracelular a 37ºC e 33ºC de tripomastigotas a formas amastigotas foi realizado, utilizando-se o clone CL-14 de T cruzi. Demonstrou-se que Caliculina A (um inibidor de proteínas fosfatase 1 e 2A) desencadeia a transformação de tripomastigotas a amastigotas em pH neutro, através da passagem por formas intermediárias flageladas semelhantes aos epimastigotas. O tratamento de tripomastigotas com duas concentrações de Caliculina A (1nM e 5 nM) resultou, após 6 horas de incubação, em mais de 50% de formas epimastigota-símiles. Após 8 horas de tratamento, todos os tripomastigotas estavam diferenciados a formas amastigotas ou epimastigota símiles. Tripomastigotas metacíclicos do clone CL-14 submetidos ao mesmo tratamento com Caliculina A não apresentaram alterações morfológicos dentro do período de incubação de 8 horas. Capítulo 3 Fatores ambientais, como a temperatura, e a presença ou ausência de metabólitos tais como a L-prolina influenciam a diferenciação intracelular do Trypanosoma cruzi do clone CL-14. Estes fatos, juntamente com a ausência de dados na literatura sobre o perfil proteico de epimastigotas intracelulares levou-nos a estudar o perfil de expressão de proteínas durante a transformação de epimastigotas intracelulares a tripomastigotas em culturas celulares mantidas a 37ºC (temperatura restritiva), comparando-as com aquelas cuja manutenção foi feita a 33ºC (temperatura permissiva). Também foram comparados os perfis proteicos quando os parasitas foram obtidos de culturas celulares mantidas na ausência ou presença de diferentes concentrações de L-prolina. Para tanto, foram feitas preparações de frações enriquecidas em membranas e frações citossólicas dos diferentes estágios do parasita para posterior resolução por eletroforese bidimensional. Através desta análise foi possível identificar polipeptídeos comuns entre os diferentes estágios bem como polipeptídeos específicos de cada estágio de desenvolvimento. / Chapter 1 The transformation of the proliferative epimastigotes of Trypanosoma cruzi into the non-proliferative and infective metacyclic trypomastigotes (metacyclogenesis) is a crucial step occuring naturally in the digestive tract of the reduviid insect vector. This process can be reproduced, in vitro, under chemically defined conditions. It is well established that L-proline is an important energy and carbon source for trypanosomatids but no evidence for its participation in the differentiation of vertebrate host stages of the parasite exists in the literature. This fact prompted us to develop an experimental model to study whether a correlation exits between proline concentration and trypomastigote bursting. In fact, cultures maintained in the absence of L-proline consistently produced fewer trypomastigote forms when compared to cultures maintained in 20 - 200 µM L-proline. The transport activity of L-proline was 15-fold and 23-fold higher in intracellular epimastigote-like forms as compared to amastigotes and trypomastigotes, respectively. Interestingly, proline concentration in intracellular epimastigote-like parasites was 0.73 ± 0.01 mM, as compared to 6.61 ± 0.01 mM for amastigotes and 2.74 ± 0.02 mM for trypomastigotes, while host cells showed an intracellular proline concentration of 0.27 ± 0.03 mM. The data suggest the importance of L-proline in the transformation of intracellular epimastigote-like forms to trypomastigotes. Chapter 2 Differentiation of the infective trypomastigote form of Trypanosoma cruzi to the non-infective and replicative amastigotes normally occurs in the cytoplasm of infected cells. A study about the envolvement of protein phosphatases type 1 and 2A in the extracellular differentiation at 37ºC and 33ºC from trypomastigotes to amastigotes was undertaken using the CL-14 clone of T. cruzi. Calyculin A (an inhibitor of protein phosphatases 1and 2A) triggers the transformation of trypomastigotes to amastigotes at neutral pH through epimastigote-like intermediate forms. Treatment of trypomastigotes for 6 hours with two Calyculin A concentrations (1 nM and 5 nM) resulted in more than 50% of epimastigote-like forms. After 8 hours, all trypomastigotes were differentiated to amastigotes or epimastigotes-like forms. Metacyclic trypomastigotes from the CL-14 clone submitted to the same treatment with Calyculin A showed no morphological changes.

En les últimes dècades, el fenomen de l’enantioselectivitat ha adquirit una importància creixent per a la indústria farmacèutica a l’hora del desenvolupament de nous fàrmacs. Això és degut a la observació d’una diferent resposta per part de l’organisme en funció de l’estereoquímica de la molècula exògena administrada, ocasionada per l’elevada estereoselectivitat dels processos fisiològics. Diferents exemples es poden trobar a la literatura a partir del desastre produït pel fàrmac anomenat talidomida, en què es va responsabilitzar la forma S de l’efecte teratogen mentre s’assignà l’acció sedant a la R. Molts altres fàrmacs quirals presenten una dicotomia d’efecte pels enantiòmers. A mode d’exemple l’anestèsic prolocaïna presenta diferències d’activitat entre enantiòmers. En aquest cas la forma de configuració S posseix majoritàriament l’acció anestèsica, mentre que la R és responsable dels efectes tòxics del fàrmac, que pot produir metahemoglobinèmia. Així, doncs, l’adiministració, i per tant la comercialització de fàrmacs enantiomèricmanet purs, simplifica aspectes farmacològics, farmacocinètics, terapèutics i toxicològics de l’acció dels fàrmacs. Altres avantatges que s’aconsegueixen amb aquest procedir són la disminució de la dosi de fàrmac requerida per a produir l’efecte desitjat i la menor variabilitat interpersonal de l’efecte produït per una determinada dosi. Degut a la importància de l’administració de fàrmacs enantiomèricament purs, en el present treball s’estudia l’aplicació de la cromatografia en contracorrent (CPC/CCC) en la separació de mescles racèmiques. La CCC/CPC és una variant de la cromatografia líquida, en la què la fase mòbil i la fase estacionària estan formades per dos líquids immiscibles entre sí. Així, s’han dissenyat i sintetitzat noves entitats quirals derivades de l’aminoàcid L-prolina. Una vegada caracteritzades, s’ha estudiat la seva aplicació en la separació de racèmics, a la vegada que s’ha estudiat el seu mecanisme d’enantioreconeixment per poder establir unes pautes a l’hora de dissenyar nous selectors quirals (SQ). D’altra banda, la CCC/CPC al tractar-se d’una tècnica que es dona entre dos líquids immiscibles. S’ha estudiat l’aplicació de nous sistemes de dissolvents menys contaminats, com es el cas de l’etoxinonafluorobutà. Així, s’han construït diferents sistemes de dissolvents que contenen el dissolvent fluorat, a l’hora que s’han utilitzat SQs fluorats. / Nowdays, the significance of the enantiomèric purity in the chiral active ingredients used in drug manufacture is well recognized. In addition, the strict regulations established by health authorities on the commercialisation of chiral drugs, has led to the requirement for analytical and preparative methods for enantioseparation. Although diverse procedures exist, chromatographic techniques are amongst the most used to resolve mixtures of enantiomers at a preparative level. In the present doctoral thesis we intend to study the enantioselectivity phenomena of L-proline derivatives as chiral selectors in countercurrent chromatography (CCC) using diferent solvent systems. CCC is an effective separation technique base don the differences in partitioning of solutes in a sample between two non-miscible solvents or solutions that constitute the solvent system. Therefore, the mobile and the stationary phases in the chromatographic process are liquids. The absence of a solid support opens a whole range of possibilities to apply alternative elution modes alternatives to the classic one. The exchange between mobile phase and stationary phase during the separation, that CCC only involves the change of a valve position, allows the dual and mutidual mode. Also, the application of ph-zone refining, a kind of displacement chromatography that involve the addition of a displacement agent in the mobile phase, has been evaluated in order to improve the separation of ionizable racemates. Finally, the evaluation of the enantioselectivite capacity of fluorinated solvents and chiral selectors has been tested in CCC and in liquid membranes.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-10T15:15:28Z No. of bitstreams: 1 ELISDIANNE FREIRES FERREIRA - DISSERTAÇÃO PPGHT 2014..pdf: 1333743 bytes, checksum: 62340fefcead3cf72c705fee7ed759f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-10T15:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELISDIANNE FREIRES FERREIRA - DISSERTAÇÃO PPGHT 2014..pdf: 1333743 bytes, checksum: 62340fefcead3cf72c705fee7ed759f6 (MD5) Previous issue date: 2014-07-09 / Capes / A irrigação tem sido considerada uma alternativa para o desenvolvimento sócioeconômico das regiões semiáridas. Entretanto, quando utilizada de maneira inadequada pode favorecer a salinização dos solos e a degradação dos recursos hídricos e edáficos. Sendo assim, objetivouse com esse trabalho avaliar o efeito da adubação orgânica, nítrica e da aplicação exógena de prolina na redução dos efeitos negativos a cultura da melancia irrigada com água salina. O experimento foi realizado, em condição de campo, no município de São João do Rio do Peixe – Paraíba, utilizando-se o híbrido de melancia “Quetsali’’, no período de 14/07/12 a 16/09/2012. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, no esquema fatorial 2 x 2 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos de duas doses de esterco bovino (0 e 20 t ha-1), dois níveis de salinidade da água de irrigação (0,3 e 4,0 dS m-1) e dose dos osmorreguladores prolina (5 mmol L-1) e N na forma de nitrato de potássio (5 mmol L-1). As características avaliadas foram: taxa fotossintética (A), condutância estomática (gs), transpiração (E), concentração intercelular de CO2 (Ci), número de folhas, área foliar, massa seca das folhas, do caule, dos frutos e total, massa média de frutos, número de frutos por planta e produção de frutos. A utilização de água com baixa condutividade elétrica (0,3 dS m-1) foi mais eficiente na melhoria dos parâmetros fisiológicos, de crescimento e de produção na melancieira em relação a água com elevada concentração de sais (4,0 dS m-1). A prolina foi mais eficiente que KNO3 no processo de osmorregulação da melancieira por proporcionar maior desempenho na fotossíntese, concentração intercelular de CO2, número de folhas e produção de melancia. O esterco proporcionou alterações fisiológicas, morfológicas e de produção em plantas de melancia irrigadas com água salina. / Irrigation has been considered as an alternative to the socioeconomic development of semi arid regions. However, when used improperly can favor the salinisation and degradation of water and soil resources. Therefore, we aimed to evaluate management techniques, such as the effect of organic fertilizer , nitric and exogenous application of proline in reducing the negative effects of the crop irrigated with saline water watermelon. The experiment was conducted under field condition in the municipality of São João do Rio do Peixe – Paraiba, using the hybrid watermelon 'Quetsali', in the period from 14/07/12 to 16/09/2012. The experimental design was a randomized block design in a factorial 2 x 2 x 2 design with four replications. The treatments consisted of two doses of cattle manure (0 and 20 t ha - 1), two levels of salinity of irrigation water (0.3 and 4.0 dS m-1) and doses of proline (5 mmol L- 1) and N in the form of potassium nitrate. The characteristics evaluated were: dry photosynthetic rate (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E), intercellular CO2 concentration (Ci), leaf number, leaf area, dry mass of leaves, stem and fruit and total dry mass, production of fruits, average fruit weight and number of fruits per plant . The use of water with low electrical conductivity (0.3 dS m-1) was more effective in improving the physiology, growth and yield on watermelon in relation to water with high salt concentration (4.0 dS m-1). Proline was more efficient than KNO3 in the osmoregulation of watermelon process by providing higher performance in photosynthesis, intercellular CO2 concentration, leaf number and production. The manure provided physiological, morphological changes and production in watermelon plants subjected to irrigation with saline water.