Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-20T10:15:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3605720 bytes, checksum: 54f685fad7646a1c0ea2989f35ab2020 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T10:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3605720 bytes, checksum: 54f685fad7646a1c0ea2989f35ab2020 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O início da senescência foliar é uma mudança do desenvolvimento altamente regulada, que é controlada por ambos genética e ambiente. A senescência é desencadeada por reprogramação massiva de transcrição, mas informações funcionais sobre os seus mecanismos reguladores subjacentes é limitada. No presente estudo, foi realizada uma análise funcional do fator de transcrição de soja (Glycine max) GmNAC081 induzido por estresse osmótico e do retículo endoplasmático (ER), durante senescência foliar natural, utilizando estudos de superexpressão e genética reversa. Linhagens superexpressando GmNAC081- exibiram floração e senescência foliar aceleradas, mas de outra forma se desenvolveram normalmente. A senescência foliar precoce de linhagens superexpressando GmNAC081 foi associada com maior perda de clorofila, deterioração fotossintética mais rápida e maior expressão de genes de codificação de enzimas hidrolíticas alvo de GmNAC081, incluindo a enzima de processamento vacuolar (VPE), uma executora da morte celular programada (PCD) desencadeada no vacúolo. Por outro lado, o silenciamento de GmNAC081 mediado por VIGS adia a senescência foliar e foi associado com reduções na perda de clorofila, a peroxidação lipídica e a expressão de alvos diretos de GmNAC081. Os estudos do promotor-repórter revelaram que o padrão de expressão GmNAC081 foi associado com a senescência, em folhas de soja. Nossos dados indicam que GmNAC081 é um regulador positivo da senescência dependente da idade e pode integrar as respostas de MCP induzida por estresse osmótico, do RE e senescência natural, completando o circuito regulamentar o GmNAC081 / VPE. Além de estressores ambientais, muitas espécies de plantas são sensíveis a concentrações micromolares de Al. Em sorgo, o gene de resistência ao alumínio é SbMATE, altamente expresso no ápice da radícula e codifica um transportador de membrana que pertencem à família MATE (multidrug and toxic compound extrusion family), que é responsável pelo efluxo citrato ativado por alumínio. Nesta espécie a região codificadora do gene de tolerância ao alumínio é identica entre cultivares tolerantes e sensíveis. Além de um polimorfismo encontrado no segundo íntron, elementos transponíveis do tipo MITE foram detectados na região promotora, sendo o número de repetições MITE positivamente relacionada com a tolerância. Neste trabalho, a análise in silico do promotor de SbMATE apresentou sequencias típicas de promotores eucarióticos assim como a presença de elementos cis regulatórios que conferem tolerância ao aluiminio em Arabidopsis. A ausência de atividade de promotores inteiros transformados em Arabidopsis sugerem a presença de elementos cis regulatórios negativos reprimindo a atividade em Arabidopsis ou ainda, a presença de silenciamento transcricional por RNA de interferência em Arabidopsis que não ocorre em Sorghum. Deleções do promotor, mostraram que os repressores estão localizados na sequência do elemento transponível já que na ausência deste elemento, o promotor passa a ser ativo em todas as partes da planta de forma independente da idade. A prospecção por fatores de transcrição que controlam a capacidade de resposta do gene SbMATE de Sorghum e a análise da interação entre prováveis transfatores com o promotor de SbMATE, foram realizadas através do sistema mono-hibrido em leveduras e evidenciaram a necessidade da obtenção de uma nova biblioteca de cDNA confeccionada por um kit mais adequado à esta planta, além da utilização de diferentes vetores de clonagem para as análises das iterações. / The onset of leaf senescence is a highly regulated developmental change that is controlled by both genetics and the environment. Senescence is triggered by massive transcriptional reprogramming, but functional information about its underlying regulatory mechanisms is limited. In the current investigation, we performed a functional analysis of the soybean (Glycine max) osmotic stress- and endoplasmic reticulum (ER) stress-induced NAC transcription factor GmNAC081 during natural leaf senescence using overexpression studies and reverse genetics. GmNAC081- overexpressing lines displayed accelerated flowering and leaf senescence but otherwise developed normally. The precocious leaf senescence of GmNAC081-overexpressing lines was associated with greater chlorophyll loss, faster photosynthetic decay and higher expression of hydrolytic enzyme- encoding GmNAC081 target genes, including the vacuolar processing enzyme (VPE), an executioner of vacuole-triggered programmed cell death (PCD). Conversely, VIGS-mediated silencing of GmNAC081 delayed leaf senescence and was associated with reductions in chlorophyll loss, lipid peroxidation and the expression of GmNAC081 direct targets. Promoter–reporter studies revealed that the expression pattern of GmNAC081 was associated with senescence in soybean leaves. Our data indicate that GmNAC081 is a positive regulator of age-dependent senescence and may integrate osmotic stress- and ER stress-induced PCD responses with natural leaf senescence thorough the GmNAC081/VPE regulatory circuit. In addition to environmental stressors, many plant species are sensitive to micromolar concentrations of Al. In sorghum, aluminum resistance SbMATE gene is highly expressed at the apex of the radicle and encodes a membrane transporter belonging to MATE family (multidrug and toxic Compound Extrusion family), which is responsible for the efflux activated aluminum citrate. In this species the coding region of the aluminum tolerance gene is identical between tolerant and sensitive cultivars. In a polymorphism is found in the second intron, the MITE type transposable elements were detected in the promoter region, the number of repetitions MITE positively related tolerance. In this work, the analysis in silico showed typical SbMATE promoter sequences of eukaryotic promoters, as well as the presence of cis regulatory elements that confer tolerance in Arabidopsis. The absence of whole promoter activity in transformed Arabidopsis suggesting the presence of negative regulatory cis- elements repressing the activity in Arabidopsis or the presence of transcriptional silencing by RNA interference in Arabidopsis does not occur in sorghum. Deletions promoter showed that the repressors are located in sequence as the transposable element in the absence of this element, the promoter becomes active in every part regardless of the age of plant form. Prospecting for transcription factors that control the responsiveness of SbMATE Sorghum gene and analysis of the interaction between likely transfatores with SbMATE promoter, were performed using mono-hybrid system in yeast and demonstrated the need for obtaining a new cDNA library made for a more appropriate for this plant kit, besides the use of different cloning vectors for analysis of iterations.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 407532 bytes, checksum: b633523fe7dd877278a161e6da72a14a (MD5) Previous issue date: 2008-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Physiological changes and oxidative stress were studied in soybean leaves, Glycine max, variety MG / BR 46 (Conquista) during their development. In a group of plants the reproductive organs were removed, in an attempt to extend their life cycle, retarding their leaf senescence. In the control plants the floweres were not removed and the plants followed their normal cycle until natural senescence. Control plants developed normally, exhibiting progressive degradation of chlorophylls and carotenoids (in low proportion), with the characteristic yellow color of senescent leaves. On the other hand, plants with no flower kept their leaves green until the end of the experiment. The degradation of the pigments led to a sharp decline in carbon assimilation rates (A) in control plants, in which also occurred a decrease in stomatal conductance (gs) and increase in the ratio between the internal and ambient CO2 concentration (Ci/Ca). In contrast, plants without flowers showed a minor drop in A, gs and Ci/Ca. The proportion of electrolyte leakage increased in the control plants throughout their development. Leaves of control plants showed lower levels of hydrogen peroxide (H2O2), in contrast with a great increase observed in plants with no flowers. The low activity of superoxide dismutase (SOD) in control plants in addition to the high activity of peroxidases (POX) and ascorbate peroxidase (APX) are likely responsible for the low levels of H2O2 in those plants. Conversely, the intense activity of SOD and the low performance of POX and APX in plants without flowers might have contributed to the high levels of hydrogen peroxide. Catalase (CAT) activity dropped continuously in the leaves of the two kind of plants, indicating that this enzyme does not play a fundamental role in the removal of reactive oxygen species during this senescence. In both kind of plants, the activity of glutathione reductase had initially increased, followed by a sharp decrease until the end of the experiment. The results of this experiment suggest that oxidative stress is not the determinant factor associated with leaf senescence process in soybean plants. / Foram avaliadas diversas alterações fisiológicas e o estresse oxidativo ao longo do desenvolvimento de folhas de soja, Glycine max, variedade MG/BR 46 (Conquista), em dois diferentes grupos de plantas: com órgãos reprodutores intactos, cujas plantas seguiram o ciclo normal até a senescência e com órgão reprodutores removidos, a fim de prolongar o ciclo de vida, retardando a senescência foliar. Foram avaliados: teores de clorofilas e carotenóides, parâmetros de trocas gasosas, atividades de algumas enzimas do sistema antioxidativo, teores de peróxido de hidrogênio, além de danos celulares. As folhas analisadas das plantas desenvolvendo normalmente apresentaram progressiva degradação de clorofilas e carotenóides (em menor proporção), fato que resultou na coloração amarela característica de folhas senescentes, enquanto as plantas desfloradas mantiveram suas folhas verdes. A degradação dos pigmentos resultou em queda acentuada das taxas de assimilação líquida de carbono (A) nas plantas com órgãos reprodutores intactos, além de ter ocorrido queda na condutância estomática (gs) e aumento na razão entre a concentração interna e ambiente de CO2 (Ci/Ca). Ao contrário, as plantas com órgãos reprodutores removidos apresentaram menor queda em A, gs e Ci/Ca, que se mantiveram constantes após a ligeira queda inicial. O percentual de extravasamento de eletrólitos em plantas em senescência natural aumentou ao longo do desenvolvimento, mas não foi acompanhado de aumento de aldeído malônico (MDA). Em plantas desfloradas o extravasamento foi inicialmente constante, seguido de queda com o início da senescência, mas, por outro lado, os níveis finais de MDA foram duas vezes maiores que os iniciais. As folhas das plantas intactas apresentaram baixos teores de peróxido de hidrogênio (H2O2), ao contrário das plantas desfloradas. A baixa atividade da dismutase do superóxido (SOD) em plantas senescendo normalmente, além das atividades elevadas de peroxidase (POX) e peroxidase do ascorbato (APX), devem ter sido as responsáveis pelos baixos níveis de H2O2 nessas plantas. Inversamente, a atividade intensa de SOD e a baixa atuação de POX e APX em plantas desfloradas contribuíram para os altos teores de peróxido de hidrogênio. A catalase (CAT) teve sua atividade em queda ao longo do experimento, nas folhas de ambos os tratamentos, indicando que a enzima não teve participação importante na remoção de H2O2. Nos trifólios das plantas dos dois tratamentos, a redutase da glutationa (GR) teve sua atividade inicialmente elevada, seguida de queda drástica até o final do experimento. Tais resultados indicam que o estresse oxidativo não foi o fator determinante da senescência foliar natural das plantas de soja utilizadas no presente experimento.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Handroanthus chrysotrichus is a Brazilian native forest species which presents several important aspects both under the economic and ecological points of view, because its ability to provide timber products as well as for being indicated for degraded and permanent preservation areas recovery. Its seeds present problems concerning loss of viability when subjected to storage. This way, micropropagation emerges as an alternative for the species propagation. However, some characteristics inherent in in vitro grown plants may promote physiological and anatomic changes in tissues under that condition. Thus, the aim of this study was to evaluate aspects related to micropropagation and leaf anatomy of H. chrysotrichus. Firstly, health and germination tests were applied to seeds from different lots of that species. As for in vitro multiplication of H. chrysotrichus explants, different sources and concentrations of cytokines combined or not with auxin were tested, as well as the influence of successive subculture execution on multiplication rates. Aspects concerning leaf senescence of sprouts maintained in vitro in Woody Plant Medium (WPM) were also assessed. Concerning rooting in vitro, different concentrations of 3-Indolebutyric acid (IBA) combined with the presence or absence of vermiculite in ½ WPM were tested and, later, the ex vitro acclimatization of plants micropropagated was assessed. Finally, the test was conducted in order to compare the leaf anatomy of H. chrysotrichus plants grown in vivo, in vitro and acclimatized. The seed lots of H. chrysotrichus showed differences in health quality and geminal capacity of the seeds. As for in vitro multiplication of H. chrysotrichus, the use of cytokinins was not considered necessary. High rates of in vitro multiplication were obtained, when considered in vitro formation of buds. As for leaf senescence, the species showed great potential, remaining long periods in the same nutrient medium. There was rooting in vitro in more than 50% of the shoots cultivated in the presence of vermiculite, regardless IBA concentration. It was not possible to satisfactorily promote the acclimatization of micropropagated plants, as only 7.12% of the seedlings survived. Differences in leaf anatomy of plants grown in vivo, in vitro or acclimatized were verified. The results can contribute with information about H. chrysotrichus, concerning aspects related to its in vitro culture and leaf anatomy of the tissues grown in different environments. / Handroanthus chrysotrichus é uma espécie florestal nativa do Brasil, que apresenta diversos aspectos importantes tanto sob o ponto de vista econômico, pela produção de produtos madeiráveis, como, também, ecologicamente, uma vez que é indicada para a recuperação de áreas degradadas e de preservação permanente. As sementes desta espécie apresentam problemas referentes à perda da viabilidade quando submetidas ao armazenamento. Sendo assim, a micropropagação emerge como uma alternativa de propagação para a espécie. No entanto, algumas características inerentes às plantas cultivadas in vitro podem promover alterações fisiológicas e anatômicas nos tecidos mantidos nessas condições. Desse modo, o objetivo deste estudo foi avaliar aspectos relacionados à micropropagação e à anatomia foliar de H. chrysotrichus. Primeiramente, foram realizados testes de sanidade e germinação nas sementes provenientes de diferentes lotes desta espécie. Já para a multiplicação in vitro de explantes de H. chrysotrichus foram testadas diferentes fontes e concentrações de citocininas combinadas ou não à auxina, bem como a influência da execução de sucessivos subcultivos nas taxas de multiplicação. Também foram avaliados aspectos relacionados à senescência foliar de brotações desta espécie conservadas in vitro em meio nutritivo WPM. Em relação ao enraizamento in vitro, testaram-se diferentes concentrações de Ácido 3-Indolbutírico - AIB combinadas à presença ou ausência de vermiculita no meio nutritivo ½WPM e, posteriormente, avaliou-se a aclimatização ex vitro das plantas micropropagadas. Por fim, foi realizado o ensaio visando comparar a anatomia foliar de plantas de H. chrysotrichus cultivadas in vivo, in vitro ou aclimatizadas. Os lotes de sementes de H. chrysotrichus apresentaram diferenças na qualidade sanitária e capacidade geminativa das sementes. Na multiplicação in vitro de H. chrysotrichus, o uso de citocininas foi considerado dispensável. Foram obtidas elevadas taxas de multiplicação in vitro em H. chrysotrichus, quando considerada a formação in vitro de gemas. Quanto à senescência foliar, a espécie demonstrou grande potencial, podendo permanecer longos períodos no mesmo meio nutritivo. Houve rizogênese in vitro em mais de 50% das brotações cultivadas na presença de vermiculita, independentemente das concentrações de AIB. Não foi possível promover a aclimatização das plantas micropropagadas de maneira satisfatória, sendo que apenas 7,12% das mudas sobreviveram. Foram verificadas diferenças na anatomia foliar de plantas desenvolvidas in vivo, in vitro ou aclimatizadas. Os resultados obtidos poderão contribuir com informações a respeito de H. chrysotrichus quanto a aspectos relacionados ao seu cultivo in vitro e anatomia foliar dos tecidos cultivados em diferentes ambientes.

Increasing green leaf duration during grain filling in rice, using management practices to enhance plant nutrition and health, can increase grain yield. To test this hypothesis, two experiments were conducted in 2005/06. The first experiment with the objectives of evaluating the effects of nitrogen (N) and fungicide application at booting stage on 1) the green leaf area duration and grain yield and 2) on the evolution of the dry mass accumulation in grains. The treatments were three N rates (50, 100 and 150 kg ha-1) and management practices during the booting stage (supplementary application of 30 kg ha-1 N, fungicide application, and the combination of the previous treatments, including a check treatment). The treatments were arranged in a randomized block design, in a factorial scheme with four replications. Interaction among the treatments was not verified during rice grain filling. Leaf area and senescence, yield, yield components, and evolution and rate of dry mass accumulation in panicle were not affected by the management practices applied on the booting stage. The second experiment had the objective of evaluate the effect of fertilizers applied to seeds or at the booting stage on green leaf maintenance and rice performance. The treatments, which were arranged in a randomized block design with four replications, used ten foliar fertilizers available in the market, two seed treatment products, one fungicide, and a check treatment. The treatments did not affect the variables studied. The average yield was about 10,000 kg ha-1, showing that there was no limitation on plant growth and yield. The products used in this study did not increase the duration of leaf area, the yield and, the grain quality of irrigated rice. / A possibilidade de ampliar a duração da capacidade fotossintética durante o período de enchimento de grãos do arroz irrigado com utilização de práticas de manejo que interfiram na nutrição e sanidade das plantas, pode aumentar a produtividade de grãos. Com este propósito foram conduzidos dois experimentos no ano agrícola de 2005/06. O primeiro experimento, com a aplicação de nitrogênio (N) e fungicida no estádio de emborrachamento, teve como objetivos: 1) avaliar a duração da área foliar fotossintetizante e a produtividade de grãos e 2) avaliar a evolução e a taxa de acúmulo de massa seca dos grãos da panícula. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos, arranjados em esquema fatorial, constituíram-se de três doses de N (50, 100 e 150 kg ha-1) e práticas de manejo conduzidas durante o estádio de emborrachamento (aplicação suplementar de 30 kg ha-1 de N, pulverização com fungicida, combinação das práticas anteriores e tratamento testemunha). Não foi verificada interação entre os fatores estudados para as avaliações procedidas durante o período de enchimento de grãos. As práticas de manejo realizadas no emborrachamento não alteraram a área foliar, a progressão da senescência foliar, a produtividade de grãos, os componentes da produtividade, a evolução e a taxa de acúmulo de massa seca dos grãos na panícula. O segundo experimento teve como objetivo avaliar a utilização de diferentes fertilizantes, aplicados via sementes ou no estádio de emborrachamento, sobre a manutenção da área foliar e o desempenho agronômico do arroz irrigado. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos foram compostos por 10 fertilizantes foliares disponíveis no mercado, dois produtos aplicados via sementes, um fungicida e a testemunha. Não foi verificado efeito dos tratamentos aplicados para nenhum dos parâmetros avaliados. A produtividade de grãos situou-se em 10.000 kg ha-1, indicando que não houve limitação para os níveis produtivos obtidos. Os produtos utilizados no presente estudo não aumentaram a duração da área foliar, a produtividade e a qualidade física dos grãos no arroz irrigado.

Orientador: Marlene Aparecida Schiavinato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T08:53:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Longatti_ClaudiaAparecida_M.pdf: 1449126 bytes, checksum: be3aefaf910ddbe46531e367581164f3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O metabolismo geral de uma planta pode ser afetado pelo excesso de sais no solo, visto que a salinidade pode causar reduções no crescimento e acelerar a senescência. Os brassinosteróides são hormônios vegetais envolvidos no aumento da tolerância a vários tipos de estresses, inclusive o estresse salino. Com o objetivo de avaliar a influência da aplicação de brassinosteróide no crescimento e metabolismo do nitrogênio em plantas de Cajanus cajan sob diferentes condições de estresse salino, plantas noduladas de C. cajan foram cultivadas em casa de vegetação na ausência ou presença de brassinosteróide (24-epibrassinolídeo), sob diferentes concentrações de NaCl (0 mM, 100 mM e 200 mM). A salinidade afetou o crescimento, reduzindo a área, o comprimento do caule, a longevidade foliar, o teor de umidade de folhas, caules e raízes, bem como a atividade da nitrogenase, os teores de pigmentos fotossintetizantes, de malondialdeído e de nitrogênio total em folhas verde maduras, e a proficiência e eficiência do uso de nitrogênio. A aplicação de brassinosteróide amenizou o efeito do NaCl nas reduções da área foliar e teores de clorofila a e total. Também atenuou o efeito do estresse salino na atividade da nitrogenase. Esse efeito positivo do brassinosteróide sobre a atividade da enzima refletiu-se no aumento da concentração de compostos nitrogenados nas folhas verde-maduras e reduziu, ainda, a perda de N nas folhas senescentes. A maior concentração de N total nas folhas verde-maduras de plantas tratadas com o 24-epibrassinolídeo levou à redução da eficiência de utilização desse elemento / Abstract: The general metabolism of a plant can be affected by salinity excess in soil, due to the fact that salinity can cause growth reduction and accelerate senescence. The brassinosteroids are plant hormones involved in increasing tolerance in several types of stress, including salt stress. In order to verify the influence of the application brassinosteroid on development and nitrogen metabolism in Cajanus cajan plants under different levels of salt stress, nodulated plants of C. cajan were cultivated in the greenhouse in the absence or presence of 24-epibrassinolide, under different concentrations of NaCl (0 mM, 100 mM and 200 mM). Salinity affected growth reducing leaf area, branch length, leaf longevity, moisture content of leaves, stems and roots, as well as activity of nitrogenase, amounts of photosynthetic pigments, malondialdehyde and total nitrogen in mature green leaves; nitrogen use proficiency and efficiency. The application of brassinosteroid attenuated the effect of NaCl on the leaf area and on the concentrations of chlorophyll a and total chlorophyll. The hormone also attenuated the effect of salt stress on the activity of nitrogenase. The positive effect of the hormone on the activity of the enzyme led to an increase in the concentration of nitrogenous compounds in the mature green leaves and reduced the lost of nitrogen in senescent leaves. The higher concentration of total nitrogen in mature green leaves of the plants treated with 24-epibrassinolide led to a reduction in nitrogen use efficiency / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal