Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-01-16T09:40:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Juliete Barros - 2016.pdf: 1308988 bytes, checksum: 93dbc91bb4a63ab3d323302117262a6c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-16T11:06:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Juliete Barros - 2016.pdf: 1308988 bytes, checksum: 93dbc91bb4a63ab3d323302117262a6c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T11:06:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Juliete Barros - 2016.pdf: 1308988 bytes, checksum: 93dbc91bb4a63ab3d323302117262a6c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-28 / The use of cover crops in no-till system behind new challenges for proper management of nitrogen fertilizer on crops in succession, especially the most demanding in this nutrient, such as corn. This study aimed to evaluate the nitrogen fertilization in corn in succession to cover crops in southwestern Goiás. The experiment was conducted at the Federal University of Goiás -Jataí. The treatments were constituted by a 5X4 factorial, five cover crops (Brachiaria grass (Urochloa ruziziensis) (Crotalaria spectabilis), sorghum consortium (Sorghum bicolor) with braquiária, sorghum intercropping with C. juncea and fallow) and four doses of N topdressing (0, 50, 100, 150 kg ha-1) with four replications, totaling 80 installments. The experimental design was a randomized block. The sorghum consortium with sunn hemp and pasture showed higher intake of dry matter for corn in succession. Crotalaria single or intercropped with forage sorghum provided the largest grain yield in succession. The corn in succession to cover crops was responsive to nitrogen levels in coverage. / O uso de plantas de cobertura no sistema de plantio direto trás novos desafios para um adequado manejo da adubação nitrogenada nas culturas em sucessão, especialmente as mais exigentes neste nutriente, como é o caso do milho. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a adubação nitrogenada no milho em sucessão a plantas de cobertura no sudoeste goiano. O experimento foi desenvolvido na Universidade Federal de Goiás –Jataí. Os tratamentos foram constituídos por um fatorial 5X4, sendo cinco plantas de cobertura (capim braquiária (Urochloa ruziziensis), crotalária (Crotalaria spectabilis), consórcio de sorgo (Sorghum bicolor) com braquiária, consórcio de sorgo com crotalária e pousio) e quatro doses de N em cobertura (0; 50; 100; 150 kg ha-1) com quatro repetições, totalizando 80 parcelas. O delineamento experimental foi em blocos casualizados. O consorcio de sorgo com crotalária e braquiária proporcionaram maior aporte de matéria seca para o milho em sucessão. Crotalária solteira ou consorciada com sorgo forrageiro proporcionaram maior produtividade do milho em sucessão. O milho em sucessão a plantas de cobertura foi responsivo às doses de nitrogênio em cobertura.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoGabrielaZeferino.pdf: 689643 bytes, checksum: fe7f96d0bbc8bc39399f6762639d8e14 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Fundação Araucária / Four sorghum cultivars were evaluated for silage production and ethanol, two hybrid saccharine Sugargraze and ADV 2010 a varietal feed the Formoso and the BRS 506 varietal saccharine. To analyze the chemical characteristics was used completely randomized design. To compare the means used the Shapiro-Wilk test (P <0.05). In this context, the objectives of this study were to evaluate biomass production, evaluate the solid fractions and net production of ethanol and sugar, silage and mulch the entire plant. From the chemical analysis of cultivars, one can get the results of dry matter, organic matter, total carbohydrates, crude protein, ether extract, neutral detergent fiber, acid detergent fiber and hemicellulose. For hybrid sorghum Sugargraze, both the production of biomass, solid fractions and net production of ethanol and sugar, whole plant silage and bagasse stood out among the other cultivars. The chemical composition of sorghum cultivars, evaluating the whole plant and bagasse for silage, indicates that there is no difference, can use as both a one for silage. / Quatro cultivares de sorgo foram avaliados para produção de silagem e etanol, sendo dois híbridos sacarino Sugargraze e AVD 2010, um forrageiro varietal o Formos e o BRS 506 sacarino varietal. Para análise das características bromatológica foi utilizado delineamento inteiramente casualizado. Para comparação de médias utilizou-se o teste de Shapiro-Wilk (P<0,05). Neste contexto, os objetivos deste trabalho foram avaliar a produção de biomassa, avaliar as frações solida e liquida produção de etanol e açúcar, silagem da planta inteira e bagaço. A partir das analises bromatológica dos cultivares, pode-se obter os resultados de matéria seca, matéria orgânica, carboidratos totais, proteína bruta, extrato etéreo, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido e hemicelulose. Para o sorgo hibrido Sugargraze, tanto a produção de biomassa, as frações solida e liquida produção de etanol e açúcar, silagem da planta inteira e bagaço se destacou dentre as demais cultivares. A composição bromatológica das cultivares de sorgo, avaliando a planta inteira e bagaço para silagem, indica que não há diferença, podendo utilizar tanto uma quanto outra para silagem

Orientador: Wanderley José de Melo / Coorientador: Aline Renée Coscione Gomes / Banca: Cássio Hamilton Abreu Júnior / Banca: Maria Olímpia de Oliveira Rezende / Banca: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Luciana Maria Saran / Resumo: Atividades antrópicas têm aumentado a concentração de elementos tóxicos no ambiente, especialmente no solo. Dentre esses elementos, estão os metais pesados, estando o bário (Ba) na lista dos elementos que apresentam risco à saúde humana e cujas informações sobre seu comportamento no solo e nas plantas ainda são muito limitadas. Em assim sendo, objetivou-se, no presente estudo, avaliar a influência do Ba, fornecido por meio de sais com diferentes solubilidades, na nutrição e produção de grãos por plantas de sorgo; conhecer sua distribuição e acúmulo nas diferentes partes das plantas e os possíveis sintomas de toxicidade; conhecer sua fitodisponibilidade e dinâmica no solo e a biodegradação dos restos vegetais e sua liberação para o solo. O experimento, dividido em duas etapas, foi conduzido em casa de vegetação, utilizando amostras de um Latossolo Vermelho coletado a 0-20 cm de profundidade. A primeira etapa foi desenvolvida em delineamento experimental em blocos casualizados com 7 tratamentos [2 fontes de Ba (BaSO4 e BaCl2) em 3 doses (150, 300 e 600 mg kg-1), mais uma testemunha, sem adição de Ba] e 4 repetições. A segunda etapa teve início após o término da primeira, sendo testados 6 tratamentos [S0A0R0= solo dos vasos do tratamento testemunha (T) do experimento da primeira etapa; S0A0R1= T + R (raízes das plantas cultivadas no solo com 300 mg kg-1 de Ba na forma de BaCl2 do experimento da primeira etapa); S0A1R1= T + R + A (parte aérea das plantas cultivadas no solo com 300 mg kg-1 de Ba na forma de BaCl2 do experimento da primeira etapa); S1A0R0= solo dos vasos do tratamento com 300 mg kg-1 de Ba na forma de BaCl2 do experimento da primeira etapa (S300); S1A0R1= S300 + R; S1A1R1= S300 + R + A] em delineamento experimental inteiramente casualizado com 4 repetições. Na primeira etapa, foi realizada amostragem de solo e de folhas diagnósticas (FD) aos 56 dias ... / Abstract: Anthropogenic activities have increased the content of toxic elements in the environment, especially in soil. Trace elements, among them barium (Ba), whose informations on soil behavior and plant effects are much reduced, are one of this toxic components. The objective of this study was to evaluate the influence of Ba, supplied as salts of different solubilities, on the nutrition and grain production by sorghum plant; to know the distribution and accumulation in different parts of the plant and possible toxicity symptoms; to know Ba phytoavailability and soil dynamic during plan biodegradation. The experiment was conducted in greenhouse, using samples of Red Oxisol sampled at the t0-20cm depth. The experiment was divided into two steps. The first one was developed using randomized complete block design with seven treatments [2 sources of Ba (BaSO4 and BaCl2) in 3 doses (150, 300 and 600 mg kg-1) and a control] and 4 replications. The second step started soon after the first step and consisted of 6 treatments [SOA0R0= soil from the control of the first step (T); S0A0R1= T + R (roots from the plants cropped in soil that received 300 mg kg-1 Ba as BaCl2in the first step); S0A1R1= T + R + A (aerial part from the plants cropped in soil that received 300 mg kg-1 Ba as BaCl2 in the first step); S1A0R0= soil that receive 300 mg kg-1Ba in the first step (S300); S1A0R1= S300 + R; S1A1R1= S300 + R + A] in experimental design totally randomized and 5 replications. In the first step soil samples and leaves (DL) were taken 56 days after seedlings transplanting (DAT). For whole plant analysis (roots, leaves and culms), grains and dry mass (DM) production the samples were taken 101 DAT. In the second step soil samples were taken at 0, 15, 30, 60 and 90 days after plant addition. Soil samples were analyzed for pseudo-total Ba, Mehlich 3 extracted Ba and its distribution in the soil fractions soluble ... / Doutor

Orientador: Renato de Mello Prado / Banca: Anelisa de Aquino Vidal Lacerda Soares / Banca: Jairo Osvaldo Cazetta / Resumo: A pulverização foliar de manganês (Mn) é amplamente utilizada em cultivos anuais dada a deficiência do micronutriente no solo. A adição de silício (Si) na calda com o Mn poderia favorecer aspectos fisiológicos e nutricionais e a produção de plantas de milho e sorgo. Objetivou-se avaliar os efeitos do Mn e Si fornecidos via pulverização foliar na nutrição foliar de plantas de milho e de sorgo sob deficiência de Mn. Foram desenvolvidos dois experimentos, um com a cultura do milho (experimento milho) em casa de vegetação e outro com a cultura do sorgo granífero (experimento sorgo) em sala climatizada. O experimento milho foi composto de arranjo fatorial 4x2, sendo concentrações de Mn 0,0; 0,29; 0,58 e 0,87 g L-1na ausência e presença de Si (0,476 g L-1de Si) aplicados via foliar no estágio V4 e V6.O experimento sorgo foi realizado em arranjo fatorial 4x2 com concentrações de Mn 0,0; 0,17; 0,34 e 0,51 g L-1 na ausência e presença de Si (0,476 g L-1de Si) aplicados via foliar no estágio V4 e V6. Em ambos os experimentos avaliaram-se variáveis fisiológicas e de produção de massa seca para verificar efeito do Si e Mn na nutrição das plantas. A pulverização foliar de Mn com adição de Si na calda incrementou o acúmulo do micronutriente, o índice relativo de clorofila, a eficiência quântica do FSII, a eficiência do uso da água e refletiu na produção de massa seca das plantas de milho e sorgo. A pulverização foliar de Mn com adição de Si na calda é viável para as plantas de milho e de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Foliar spraying of manganese (Mn) is widely used in annual crops due to micronutrient deficiency in the soil. The addition of silicon (Si) in the application liquid with Mn could favor physiological and nutritional aspects and the production of maize and sorghum plants. The objective of this study was to evaluate the effects of Mn and Si supplied by foliar spraying on leaf nutrition of maize and sorghum plants under Mn deficiency. Two experiments were carried out, one with maize (corn experiment) in greenhouse and the other with sorghum (sorghum experiment) in climatized room. The corn experiment was composed of factorial arrangement 4x2, with concentrations of Mn 0,0; 0.29; 0.58 and 0.87 g L-1 in the absence and presence of Si (0.476 g L-1 of Si) applied via leaf in stage V4 and V6. The sorghum experiment was performed in a 4x2 factorial arrangement with concentrations of Mn 0,0; 0.17; 0.34 and 0.51 g L-1 in the absence and presence of Si (0.476 g L-1 of Si) applied via foliar in stage V4 and V6. In both experiments were evaluated the physiological and dry mass production variables to verify the effect of Si and Mn on plant nutrition. Foliar spraying of Mn with addition of Si in application liquid increased micronutrient accumulation, relative chlorophyll index, FSII quantum efficiency, water use efficiency, and reflected in the dry mass production of corn and sorghum plants. Foliar spraying of Mn with addition of Si in application liquid is viable for maize and sorghum ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Banca: José Paulo Stupiello / Banca: Raúl Andres Martinez Uribe / Banca: João Martins Pizauro / Banca: Leonardo Lucas Madaleno / Resumo: A cultura de sorgo sacarino apresenta características agroindustriais que torna a matéria-prima economicamente promissora para a produção de bioetanol. Destaca-se por ciclo produtivo curto, baixo custo de implantação, propagação por sementes, processo totalmente mecanizado, além de apresentar elevada eficiência energética. Esta pesquisa objetivou avaliar as características do caldo de três genótipos de sorgo sacarino, colhidos em duas épocas, com a sem panículas e a influencia da aplicação de enzimas amilolíticas sobre a produção de etanol. O experimento foi realizado na safra 2013/2014, localizada a 21°14'05'S e 48°17'09'W.O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com parcelas sub-subdividas e quatro repetições. Os tratamentos primários foram os genótipos de sorgo sacarino (CV147, CV198 e BRS508), os secundários, o tipo de colheita (colmos integrais e colmos com remoção de folhas/panículas); os terciários as duas épocas de amostragem (102 e 116 dias após a semeadura- d.a.s.). Para a etapa de clarificação e preparo do mosto utilizou-se também o tratamento quartenário (com e sem aplicação de enzimas). O caldo de sorgo sacarino foi submetido a tratamento químico por calagem simples e posterior tratamento com enzimas amilolíticas alfa-amilase e amiloglucosidase, resultando no mosto. A seguir inoculou-se levedura PE-2 iniciando-se o processo fermentativo. Ao final o vinho foi recuperado e caracterizado sendo calculadas a eficiência fermentativa e produtividade de etanol (L.Mg-1). O processamento de colmos integrais reduziu a produção de etanol, as épocas de colheita afetam a qualidade tecnológica do caldo aumentando os teores de fenol, refletindo sobre o processo fermentativo. A utilização de enzimas amilolíticas possibilitou a obtenção de vinhos com menores teores de ARRT e Brix, sem afetar a eficiência fermentativa. O genótipo BRS508 foi o que apresentou... / Abstract: The cultivation of sweet sorghum has agroindustrial features that makes it an economically promising raw material for the production of bioethanol. It stands out for short production cycle, low implementation cost, seed propagation, fully mechanized process, besides present a high energetic efficiency. This research aimed evaluate three sugar sorghum genotypes juice characteristics, harvested in two different seasons with and without the panicles and also evaluate the application of amylolytic enzymes under the ethanol production. The experiment was carried out through on 2013/2014 season, at 21° 14' 05" S and 48° 17' 09' W. The experimental design was completely randomized with split-split plots and four replications. The primary treatments were the sweet sorghum genotypes (CV147, CV198, and BRS508), the secondary treatments were the, the type of harvest (whole and stalks); the tertiary treatments were two sampling epochs (102 and 116 days after sowing - d.a.s.). To the clarification and must preparation steps we also used the quaternary treatment (with and without the application of enzymes). The sweet sorghum juice was subjected to the lime clarification and then treated with alpha-amylase and amyloglucosidase amylolytic enzymes, resulting in the must. Maser the yeast PE-2 was inoculated to initialize the fermentation process. He wine was recovered and characterized, calculating the fermentation efficiency and amount of ethanol (liters) per ton of sorghum. The processing of whole stalks reduced the ethanol production. The harvest seasons affect the technological quality of the juice, reflecting on the fermentation process. The use of amylolytic enzymes allowed us to obtain wines with lower levels of TRS and Brix, without affect the fermentative efficiency. The BRS508 genotype showed the highest production of ethanol (L/t) compared to CV147 and CV198 / Doutor

Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Gilberto Aparecido Rodrigues / Banca: Diego Silva Siqueira / Resumo: A densa floresta tropical de clima quente e úmido, de solos ácidos e de pouca fertilidade, é possuidor de faixas de terras escuras conhecidas como Terra Preta de Índio (TPI), formadas pela ação antropogênica dos homens que ali habitavam. A TPI fora formada pelo depósito nas circunvizinhanças dos resíduos produzidos no dia a dia da população. Esses resíduos continham restos vegetais, animal, cacos de cerâmica e além de muito material orgânico na forma de carvão originário da queima no preparo e manejo de áreas para o plantio e fogueiras utilizadas para o preparo da alimentação. Esses resíduos disposto ao solo amazônico, interagiram-se e modificaram o solo elevando demasiadamente sua fertilidade com considerável aporte de Ca, Mg, Zn, Mn, P e C. A comunidade cientifica mundial acredita ser principalmente a presença do carvão vegetal no solo (biochar), o principal elemento responsável pela grande melhoria de fertilidade. / Abstract: The dense rainforest of hot and humid climates, with acidic soils and low fertility, possesses dark lands known as Terra Preta de Índio (TPI), formed by the anthropogenic action of the men who lived there. The TPI was formed by the deposit in the surroundings of the waste produced in the day to day of the population. These residues contained plant remains, animal remains, pottery chips and a lot of organic material in the form of charcoal from the burning for preparation and management of areas for planting and bonfires used to prepare food. These residues, disposed to the Amazonian soil, have been interacted with and modified the soil by elevating their fertility with considerable contribution of Ca, Mg, Zn, Mn, P and C. The world scientific community believes mainly the presence of charcoal in the soil (biochar ), The main element responsible for the great improvement of fertility. / Mestre

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-20T14:06:10Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 24072252 bytes, checksum: 246ea9c268a3a77aeab14748d99107bc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T14:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 24072252 bytes, checksum: 246ea9c268a3a77aeab14748d99107bc (MD5) Previous issue date: 1988-08-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho ficou evidenciada a importância dos regimes térmicos e hídricos de uma região em relação ao desenvolvimento e à aptidão da cultura do sorgo. Destacaram-se, entre os objetivos específicos do presente trabalho, a determinação das exigências térmicas nas diversas fases fenológicas de cinco cultivares de sorgo granífero e a seleção de áreas e de épocas de plantio consideradas mais adequadas para esta cultura, no Estado de Minas Gerais. Dados fenológicos, referentes aos cultivares de sorgo granífero Jade, Ranchero, Br 300, Pioneer B 815 e Ag 1011, foram utilizados. Para o cálculo das unidades térmicas e a determinação da estação de crescimento da cultura, utilizaram-se dados diários de precipitação pluvial, temperaturas máximas e temperaturas mínimas do ar. O método WB 10/30 Foi selecionado para o cálculo das unidades térmicas recebidas nas diversas fases fenológicas dos cultivares em estudo, assim como no acumulo diário de unidades térmicas nos diferentes locais estudados, no Estado de Minas Gerais. Na determinação das melhores épocas de plantio, levou-se em consideração, além das exigências térmicas da cultura, a distribuição me dia semanal das precipitações. Deste modo, tais épocas variaram desde o final do mês de setembro até o final do mês de fevereiro, em função do local estudado. Após o traçado das isolinhas trimestrais de unidades térmicas no Estado, verificou-se uma tendência anual de os maiores potenciais térmicos manifestarem-se a partir do mês de outubro, nas microrregiões do Triângulo Mineiro e Norte do Estado de Minas Gerais.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-09-06T13:05:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1464391 bytes, checksum: f0e45a785c635c3c28066da68040ea0d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T13:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1464391 bytes, checksum: f0e45a785c635c3c28066da68040ea0d (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O sorgo [Sorghum bicolor L. (Moench)] se destaca como opção vantajosa para o cultivo em rotação de culturas com a soja no cerrado. Todavia, resultados em casa de vegetação sugerem subdesenvolvimento em plantas de soja quando semeadas após o sorgo. Não obstante, restam dúvidas acerca da interferência que o sorgo poderia ocasionar sobre a soja semeada em sucessão e sobre plantas daninhas e se o efeito alelopático residual se altera com o tempo em condições de campo. Objetivou-se avaliar o efeito alelopático do sorgo sobre a soja cultivada em diferentes datas após a colheita do sorgo e também sobre o comportamento da comunidade vegetal infestante. O experimento foi realizado em campo sob delineamento em blocos casualizados em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram duas espécies vegetais (sorgo e milho), denominadas culturas antecessoras. Nas subparcelas, foram cinco diferentes datas de semeadura da soja após a colheita das culturas antecessoras (DAC) (0, 20, 40, 60 e 80 dias após a colheita). Observou-se que o milho extraiu mais nutrientes do solo que o sorgo, contudo, o sorgo, resultou em menores percentagens de emergência (E), índice de velocidade de emergência (IVE), altura de inserção de primeira vagem (AV) e número de vagens por planta na soja (NVP), apesar da produtividade de grãos (PG) não ter sido afetada quando comparada às parcelas com milho. Além disso, as culturas antecessoras não influenciaram no status nutricional da soja. A degradação da palhada do sorgo (9.017 kg ha -1 ) e do milho (13.234 kg ha -1 ) atingiu a relativa estabilização aos 60 DAC, todavia, mesmo o sorgo tendo produzido menor quantidade de palha sobre o solo e menor recobrimento, a infestação por plantas daninhas foi, em média, 30% inferior nas áreas cultivadas com sorgo em relação àquelas com milho em todas as épocas de avaliação. Conclui-se que o desenvolvimento vegetativo inicial da soja é afetado negativamente quando a semeadura da soja é realizada em até 40 dias após a colheita do sorgo, apesar da produtividade final da soja não ter sido afetada pela cultura antecessora. Além disso, o cultivo de sorgo influencia a fitossociologia e reduz a incidência de plantas daninhas, podendo ser utilizado como estratégia de manejo integrado de plantas daninhas no sistema de rotação de culturas. / The Sorghum [Sorghum bicolor L. (Moench)] stands out as an advantageous option for rotational cultivation of soybean crops in the cerrado environment. However, greenhouse results suggest underdevelopment in soybean plants when sown after sorghum. In addition, doubts remain about the interference that sorghum could cause on soybeans sown in succession and on weeds and whether the residual allelopathic effect changes over time under field conditions. The objective was to evaluate the allelopathic effect of sorghum on soybean cultivated at different dates after sorghum harvest and also on the behavior of the weed community. The experiment was carried out in a randomized complete block design in subdivided plots, with four replications. The plots were two plant species (sorghum and corn), called predecessor crops. In the subplots, there were five different dates of soybean sowing after harvesting the predecessor crops (0, 20, 40, 60 and 80 days after harvest). It was observed that maize extracted more nutrients from the soil than sorghum, however, sorghum resulted in lower percentages of emergence (E), emergence speed index (IVE), first pod insertion height (AV), and number of pods per plant in soybean (NVP), although grain yield (PG) was not affected when compared to corn plots. In addition, the predecessor crops did not influence the nutritional status of soybeans. Degradation of sorghum straw (9,017 kg ha -1 ) and corn (13,234 kg ha -1 ) reached the relative stabilization at 60 DAC, however, even if sorghum produced less straw on the soil and less weed infestation was on average 30% lower in the areas cultivated with sorghum than in maize in all seasons. It is concluded that the initial vegetative development of soybean is negatively affected when soybean sowing is performed within 40 days after sorghum harvest, although the final soybean yield was not affected by the predecessor crop. In addition, sorghum cultivation influences phytosociology and reduces the incidence of weeds, and can be used as a strategy for integrated weed management in the crop rotation system.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-16T10:48:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1156090 bytes, checksum: 53b8d4147afade4207b5e35ad921e94f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-16T10:48:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1156090 bytes, checksum: 53b8d4147afade4207b5e35ad921e94f (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O gene SbMATE, que confere tolerância a alumínio em sorgo, é altamente expresso no ápice da radícula e codifica um transportador de membrana pertencente à família MATE (multi drug and toxic compound extrusion family) que é responsável pelo efluxo de citrato ativado por alumínio. A identificação de elementos cis-regulatórios no promotor do gene SbMATE que confere tolerância ao alumínio e de fatores transcricionais que controlam a expressão do referido gene constituem etapas fundamentais para o entendimento do mecanismo de resistência a Al mediado por SbMATE. O objetivo do presente trabalho foi a identificação e caracterização de fatores transcricionais que interagem de uma maneira específica com o promotor para controlar a expressão do gene SbMATE. Entre 22 possíveis fatores transcricionais mapeados em um eQTL que influencia a expressão de SbMATE, quatro deles, NF-YB-Like (Sorbic.009g166200), WRKY-like (Sorbic.009g174300), ZincFinger-like (Sorbic.009g151400) e SORBIDRAFT_09g022540, foram selecionados para análise de atividade de regulação de transcrição específica de promotores. Ensaios de mono-híbrido em leveduras demonstraram que a proteína WRKY41-like, mas não NFY-like, interage com o promotor SbMATE isolado tanto de linhagens tolerantes quanto de susceptíveis. A interação ocorre na região proximal (posição -2102 ao ATG) comum a todos os promotores SbMATE testados. Estes resultados foram confirmados em ensaios de transativação de promotores fusionados a GUS em protoplastos de Arabidopsis. Para isso, Arabidopis thaliana ecotipo Col-0 foi inicialmente transformada com construções de DNA, contendo a região proximal ou de fragmentos truncados do promotor SbMATE fusionados à GUS. As folhas das linhagens transgênicas foram utilizadas para o preparo de protoplastos para expressão transiente dos quatro transfatores selecionados. Tanto WRKY-like quanto ZincFinger-like transativaram especificamente o promotor de SbMATE, enquanto que NF-YB-like e SORBIDRAFT_09g022540 não foram capazes de ativar a expressão do gene repórter. Por meio de ensaios de deleção do promotor, os sítios de interação de WRKY-like e ZincFinger- like foram mapeados em um domínio cis-regulatório de 127 pb, delimitado pelas posições -2102 a -1975 no promotor SbMATE. Coletivamente, estes resultados indicam que os transfatores WRKY-like e ZincFinger-like estão envolvidos no controle da expressão do gene SbMATE. / The SbMATE gene, which confers tolerance aluminum in sorghum, is highly expressed at radicle apex and encodes a membrane transporter belonging to the family MATE (multi drug and toxic compound extrusion family) that is responsible for the efflux of citrate activated by aluminum. The identification of cis-regulatory elements in SbMATE gene promoter that confer tolerance to aluminum and transcription factors that control the expression of such gene are key steps for understanding the SbMATE- mediated resistance mechanism.. The objective of this study was the identification and characterization of transcription factors that interact specifically with the promoter to control the expression of the gene SbMATE. Among 22 transcriptional factors mapped in a eQTL that influences the expression of SbMATE, four of them, NF-YB-Like (Sorbic.009g166200), WRKY-like (Sorbic.009g174300), ZincFinger-like (Sorbic.009g151400) and SORBIDRAFT_09g022540 were selected for analysis of transcriptional regularion activity of specific promoters. Mono-hybrid assays in yeast demonstrated that the WRKY41-like protein, but not NFY-like, interacts with the promoter SbMATE isolated from both tolerant and susceptible varieties. The interaction occured in the proximal region (position -2102 to the ATG) common to all SbMATE promoters tested. These results were confirmed in transactivation assays of GUS-fused promoters in Arabidopsis protoplasts. For this, Arabidopsis thaliana ecotype Col-0 was initially transformed with DNA constructs, containing the proximal region or truncated fragments of the SbMATE promoter fused to GUS. The leaves of transgenic lines were used for the preparation of protoplasts for transient expression of the four selected transfactors. Both WRKY-like and ZincFinger-like transactivated specifically the SbMATE promoter, while NF-YB-like and SORBIDRAFT_09g022540 were unable to activate the expression of the reporter gene. Through promoter deletion assays, WRKY-like interaction and ZincFinger-like sites were mapped in a cis-regulatory domain of 127 bp, delimited by positions -2102 to -1975 in the SbMATE promoter. Collectively, these results indicate that the WRKY-like and ZincFinger- like transfactors are involved in the control of the SbMATE gene expresssion.

SARAIVA, Kátia Daniella da Cruz. Respostas moleculares e fisiológicas envolvidas com tolerância a estresses isolados e combinados de salinidade e temperatura elevada em dois genótipos de Sorghum bicolor (L.) Moench. 2017. 387 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Coordenação PGBioquímica (pg@bioquimica.ufc.br) on 2017-11-29T18:03:01Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_kdcsaraiva.pdf: 15687626 bytes, checksum: ac56bd3bdd7e24b9f4693d2a36e2b37d (MD5) / Approved for entry into archive by Weslayne Nunes de Sales (weslaynesales@ufc.br) on 2017-12-01T14:52:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_kdcsaraiva.pdf: 15687626 bytes, checksum: ac56bd3bdd7e24b9f4693d2a36e2b37d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T14:52:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_kdcsaraiva.pdf: 15687626 bytes, checksum: ac56bd3bdd7e24b9f4693d2a36e2b37d (MD5) Previous issue date: 2017 / Abiotic stresses represent a grave challenge for agricultural productivity, especially in arid and semi-arid regions, which are often exposed to salinity, drought and high temperatures. In order to overcome this issue, studies focused on the identification of stress tolerance mechanisms and genotypes with high capability of growing under stressful conditions have become more and more significant. This research was developed in order to identify molecular, biochemical and physiological mechanisms involved in the acclimatization of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) plants to salinity and high temperature, isolated or combined. Transcriptomical, physiological and biochemical essays were performed in order to identify responses of tolerance to the abiotic stresses, utilizing two genotypes of sorghum with differential tolerance to salt stress as experimental model: CSF20 (tolerant) and CSF18 (sensitive). Data showed clearly that CSF20 plants exhibited better responses to the isolated stresses of high temperature and salinity, whereas, under the combination of stresses, this result was observed in CSF18 plants. Under salinity, a better photosynthetic performance of CSF20 plants was emphasized by a high PSII photochemical efficiency (↑ΔF/Fm’, ↑ETR and ↑qp), by the carboxilation of Rubisco and by greater photosynthetic pigments contents. Such responses were followed by increases in the expression of genes that codify enzymes related to chlorophyll biosynthesis (HEMA1) and carbon metabolism (for instance, Rubisco genes RBCS1A and RBCL). CSF20 plants also restricted excessive accumulation of Na+ ions in citosol of leaf cells, probably due to mechanisms of compartimentalization of this ion into the vacuoles, because there was a higher expression of NHX2 gene in photosynthetic tissues. Allied to that, GPOD and CAT enzymes were considerably activated under stressful conditions, a response correlated with a positive modulation of genes that codify and signal antioxidant compounds (NOA1, MPK1, CHS and genes of the carotenoid biosynthetic pathway). As a result, it was observed a minor oxidative damage to membranes (↓MDA e ↓VE) and higher biomass accumulation after 12 days of salinity. In this genotype, genes related to ABA and H2O2 signaling, RBOHD, CIPK and several transcription factors (TFs) might have participated in the complex network of responses that led to a higher tolerance to salt stress. In contrast, a higher sensibility of CSF18 plants to salt stress was assigned to a lower efficiency of the photosynthetic apparatus, highlighted by the greatest inhibitions in A, ΔF/Fm’, ETR and qp parameters. A lower PSII photochemical efficiency might have promoted an excessive accumulation of ROS, which caused oxidative damage to cell membranes, especially in the photosynthetic apparatus, including degradation of chlorophyll and carotenoids. In order to repair structural damages to chloroplasts electron transport chain, CSF18 plants activated the expression of several genes related to photosystems I and II (PSI and PSII) repair/reconstruction; However, this mechanism did not seem to be sufficient to mitigate damages to the photosynthetic apparatus, as CO2 assimilation rates were drastically inhibited, and a greater alternative electron drainage (↑ETR/A) was noted. Moreover, plants of the salt-sensitive genotype also activated mechanisms to control Na+ accumulation, perhaps by the recirculation of this ion through HKT transporters, once HKT1 gene was overexpressed under stress; yet, this mechanism was not efficient to prevent Na+ accumulation at toxic levels in leaf tissues. When plants were submitted to heat stress (high temperature), CO2 assimilation rates of both genotypes were increased or unaltered in comparison to the control treatment during the whole assessed period (12 and 24 h of stress); however, higher photosynthetic rates under stress were found in CSF20 plants. This response was related to a high PSII photochemical efficiency (↑ΔF/Fm’, ↑ETR and ↑qp), and coupled with an increase in the expression of genes associated with carbon and amino acid metabolism. In addition, CSF20 plants activated an array of mechanisms in order to alleviate oxidative damage and to modulate stress tolerance responses, including: (i.) transcriptional (CAT1, CAT2, PER17, other peroxidases, ascorbate/glutathione cycle, carotenoids, polyamines, P5CS2 and TRX-M4) and functional (↑CAT and ↑GPOD) regulation; (ii.) expression of genes that codify chaperones and heat stress proteins (HSPs); and (iii.) activation of signaling pathways involving H2O2, MAPK (MKK2, MKK6), RBOHE and various TFs (WRKYs). On the other hand, although photosynthetic rates of CSF18 plant underwent little or no alteration by the stress, it was observed high degradation of photosynthetic pigments and oxidative damage to cell membranes; at the same time, genes related to reconstruction/repair of PSI and PSII had their expression augmented under high temperatures, a sign of sensitivity to excessive heat. Such reconstruction mechanism seemed to have reverted, at least in part, the deleterious effects of heat stress on the photosynthetic machinery, for the photochemical efficiency of PSII remained almost unaltered. Curious results were noted under combined stress, as the application of high temperature apparently increased the harmful effects of salt stress, but with higher intensity in CSF20 plants. In this group of plants, severe reductions in CO2 assimilation rate arose from stomatal and non-stomatal factors, such as: (i.) degradation of photosyntetic pigments, and hence of PSI and PSII, highlighted by a massive increase in the expression of genes related to photosystem structure and chlorophyll metabolism; (ii.) increase of Na+ transport via transpiration flow and an excessive Na+ accumulation in leaves; and (iii.) activation of a large number of genes related to biosynthetic pathways and other metabolic processes (carbon metabolism, starch, sucrose and amino acids) which, probably depleted NADPH and ATP supplies. Nevertheless, the massive activation of signaling and biosynthesis pathways did not result in efficient responses to lessen the deleterious effects of the combination of salinity and high temperture. Thus, CSF20 plants signalized to the transition from vegetative phase to reproductive phase (increased expressions of TPR, ABH1, Vps51/Vps67, AGL2 and REV1 genes) and activated senescence genes. (SAG20, among others). Conversely, a better acclimatization of CSF18 plants to combined stress, in comparison to CSF20 plants, was correlated with a higher efficiency of the photosynthetic apparatus (↑CO2 ↑ΔF/Fm’ and ↑ETR) and with the activation of efficient mechanisms for reducing ROS production and oxidative damage, mainly by the non-photochemical dissipation of photosynthetic electrons (↑NPQ and ↓ETR/A) and antioxidant enzymes (↑APX and ↑CAT). This phenomenon was followed by an increase in the expression of genes that codify molecules involved in energy dissipation (NPQ1 and ZEP genes) and in the antioxidant defense system (APX4, CAT1, CAT2, C4H, CAD, CRT1 and peroxidases). All these responses were results of specific modulations in signaling pathways (RBOHD, MKK6 and MPK20), TFs (WRKY genes) and decisive processes for the acclimatization to the combined stress, as well as the osmotic adjustment (P5CS2 and TPS6 genes) and others (E3 SUMO-protein ligase genes). These data clearly emphasize that tolerance/susceptibility of sorghum plants to salinity and high temperature vary widely, depending on the genotype and on the interaction between the stresses. In all cases, the responses to the stresses here studied are multifactorial, and the efficiency of the photosynthetic machinery represents a crucial factor for the acclimatization of plants to adverse conditions. Lastly, genes suitable for utilization in plant breeding programs are indicated, aiming for tolerance to isolated and combined abiotic stresses. / Os estresses abióticos constituem um desafio severo para a produtividade agrícola, especialmente nas regiões áridas e semiáridas, as quais estão frequentemente expostas à salinidade, seca e altas temperaturas. Para contornar esse problema, estudos voltados para a identificação de mecanismos de tolerância ao estresse, bem como de genótipos com elevada capacidade de crescer sob condições estressantes têm se tornado cada vez mais relevantes. Essa pesquisa foi desenvolvida para identificar mecanismos moleculares, bioquímicos e fisiológicos envolvidos na aclimatação de plantas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) aos estresses isolados e combinados de salinidade e temperatura elevada. Ensaios transcriptômicos (via sequenciamento de RNA – RNA-seq), fisiológicos e bioquímicos foram confrontados para identificar respostas de tolerância aos estresses abióticos, utilizando como modelo experimental plantas de dois genótipos de sorgo forrageiro dotados de tolerância diferencial ao estresse salino, CSF20 (tolerante) e CSF18 (sensível). Os dados demonstraram claramente que plantas CSF20 apresentaram melhores respostas frente aos estresses isolados de temperatura elevada e salinidade; ao passo que, sob estresse combinado, esse fenômeno foi observado nas plantas CSF18. Sob salinidade, o melhor desempenho fotossintético das plantas CSF20 foi evidenciado pela alta eficiência fotoquímica do PSII (↑ΔF/Fm’, ↑ETR e ↑qp) e de carboxilação da Rubisco, e pelos maiores teores de pigmentos fotossintéticos. Tais respostas foram acompanhadas por incrementos na expressão de genes que codificam para a síntese de clorofilas (HEMA1) e metabolismo do carbono (por exemplo, os genes RBCS1A e RCBL da Rubisco). Plantas CSF20 também restringiram o acúmulo excessivo de Na+ no citosol das folhas, provavelmente por mecanismos de compartimentação desse íon nos vacúolos, pois houve maior expressão do gene NHX2 nos tecidos fotossintetizantes. Associado a isso, as enzimas CAT e GPOD foram ativadas consideravelmente sob condições de estresse, uma resposta correlacionada com a modulação positiva dos genes que codificam e sinalizam compostos antioxidantes (NOA1, MPK1, CHS e genes das vias de biossíntese de carotenoides). Como resultado, houve menor dano oxidativo as membranas (↓MDA e ↓VE) e maior acúmulo de biomassa após 12 dias de salinidade. Nesse genótipo, os genes relacionados à sinalização via ABA, H2O2, RBOHD, CIPK e inúmeros fatores de transcrição (FTs) podem ter participado da rede intricada de respostas que resultou na maior tolerância ao estresse salino. Contrariamente, a maior sensibilidade das plantas CSF18 ao estresse salino foi atribuída a menor eficiência do aparato fotossintético, evidenciada pelas maiores reduções nos parâmetros de A, ΔF/Fm’, ETR e qp. A menor eficiência fotoquímica do PSII pode ter promovido um acúmulo excessivo de EROs, que resultou em danos oxidativos às membranas celulares, principalmente no aparato fotossintético, incluindo degradação da clorofila e de carotenoides. Na tentativa de reparar os danos estruturais à cadeia de transporte de elétrons (CTE) dos cloropastos, plantas CSF18 ativaram a expressão de inúmeros genes relacionados à reestruturação/reparo dos fotossistemas I e II (PSI e PSII); contudo, esse mecanismo parece não ter sido suficiente para mitigar os danos ao aparato fotossintético, pois as taxas de assimilação de CO2 foram drasticamente reduzidas e houve um maior indicativo de dreno alternativo de elétrons (↑ETR/A). Além disso, plantas do genótipo sensível à salinidade também ativaram mecanismos para controlar o acúmulo de Na+, provavelmente pela recirculação desse íon através dos transportadores HKT, uma vez que o gene HKT1 foi super expresso sob estresse; entretanto, esse mecanismo não foi eficiente para evitar o acúmulo de Na+ em níveis tóxicos nos tecidos foliares. Quando as plantas foram submetidas ao estresse térmico (temperatura elevada), as taxas de assimilação de CO2 de ambos os genótipos foram aumentadas ou inalteradas em relação ao controle, durante todo o período de tempo analisado (12 e 24 h de estresse); no entanto, as maiores taxas fotossintéticas sob estresse foram registradas nas plantas CSF20. Essa resposta foi atribuída a alta eficiência fotoquímica do PSII (↑ΔF/Fm’, ↑ETR e ↑qp) e acompanhada do aumento na expressão de genes envolvidos com o metabolismo do carbono e aminoácidos. Adicionalmente, plantas CSF20 ativaram um arsenal de mecanismos para atenuar os danos oxidativos e modular respostas de tolerância ao estresse, incluindo: (i.) regulação funcional (↑CAT e ↑GPOD) e transcricional (CAT1, CAT2, PER17, outras peroxidases, ciclo ascorbato/glutationa, carotenoides, poliaminas, P5CS2 e TRX-M4) de antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos; (ii.) expressão de genes que codificam chaperonas e proteínas do choque térmico (HSPs); e (iii.) ativação de vias de sinalização envolvendo H2O2, MAPK (MKK2, MKK6), RBOHE e diversos FTs (WRKYs). Por outro lado, embora as taxas fotossintéticas das plantas CSF18 tenham sofrido pouca ou nenhuma alteração pelo estresse, observou-se alta degradação de pigmentos fotossintéticos e danos oxidativos às membranas celulares; bem como genes relacionados à reestruturação/reparo do PSI e PSII tiveram a expressão aumentada sob condições de altas temperaturas, um indicativo de sensibilidade ao excesso de calor. Tal mecanismo de reestruturação parece ter revertido, pelo menos em parte, os efeitos deletérios do estresse térmico sobre a maquinaria fotossintética, pois a eficiência fotoquímica do PSII permaneceu quase que inalterada. Resultados interessantes foram observados sob estresse combinado, pois a aplicação da temperatura elevada parece ter intensificado os efeitos nocivos do estresse salino, porém, com maior magnitude nas plantas CSF20. Nesse grupo de plantas, as reduções drásticas nas taxas de assimilação de CO2 foram decorrentes de fatores estomáticos e não estomáticos, envolvendo: (i.) degradação dos pigmentos fotossintéticos e, consequentemente, do PSI e PSII, evidenciada pelo aumento massivo na expressão de genes estruturais dos fotossistemas e metabolismo da clorofila; (ii.) aumento do transporte de Na+ via fluxo transpiratório e acúmulo excessivo dele nas folhas; e (iii.) ativação de um grande número de genes de vias de biossíntese e outros processos metabólicos (metabolismo do carbono, amido, sacarose e aminoácidos) que, provavelmente, exauriram as reservas de NADPH e ATP. Contudo, a ativação massiva de rotas de sinalização e de biossíntese não resultou em respostas efetivas para mitigar os efeitos deletérios do estresse combinado de salinidade e temperatura elevada. Assim, plantas CSF20 sinalizaram para a transição da fase vegetativa para a reprodutiva (aumentaram a expressão de genes TPR, ABH1, Vps51/Vps67, AGL2 e REV1) e ativaram genes de senescência (SAG20, dentre outros). De modo contrário, a melhor aclimatação das plantas CSF18 ao estresse combinado, em relação às plantas CSF20, foi correlacionada com a maior eficiência do aparato fotossintético (↑A, ↑ΔF/Fm’ e ↑ETR) e com a ativação de mecanismos eficientes para reduzir a produção de EROs e danos oxidativos, principalmente pela dissipação não fotoquímica de elétrons fotossintéticos (↑NPQ e ↓ETR/A) e enzimas antioxidantes (↑APX e ↑CAT). Esse fenômeno foi acompanhado pelo aumento na expressão de genes que codificam moléculas envolvidas na dissipação de energia (genes NPQ1 e ZEP) e no sistema de defesa antioxidante (APX4, CAT1, CAT2, C4H, CAD, CRT1 e peroxidases). Todas essas respostas foram resultado de modulações específicas em vias de sinalização (RBOHD, MKK6 e MPK20), FTs (genes WRKYs) e em processos determinantes para aclimatação ao estresse combinado, tais como no ajustamento osmótico (genes P5CS2 e TPS6) e outros (gene E3 SUMO-protein ligase). Os dados evidenciam claramente que a tolerância/susceptibilidade de plantas de sorgo à salinidade e temperatura elevada varia amplamente, dependendo do genótipo e da interação entre os estresses. Em todos os casos, as respostas aos estresses estudados são multifatoriais e a eficiência da maquinaria fotossintética constitui um fator determinante para a aclimatação das plantas a condições adversas. Por fim, são indicados genes candidatos para utilização em programas de melhoramento genético de plantas visando à tolerância aos estresses abióticos isolados e combinados.