This study aimed to characterize the physiological responses to drought of two sugarcane (Saccharum spp.) varieties in order to contribute information to study the physiological processes involved in plant adaptation to drought. To this end, an experiment was installed in a completely randomized design in a greenhouse at the Laboratory of Plant Physiology of the Center for Agrarian Sciences, Federal University of Alagoas, located in Rio Largo - AL (9° 28 S, 35° 49 W, with 127 m of altitude), and where the varieties RB855536 and RB867515 with contrasting responses to drought, were subjected to two, four, six and eight days of water stress and rehydration. The physiological and biochemical variables were analyzed, leaf water potential (w), solute potential (s), chlorophyll fluorescence (Fv/Fm and ФPSII), soluble sugars (glucose, fructose, sucrose) and starch and antioxidant enzymes, catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX). Water stress resulted in significant reduction in the w and s in two varieties studied, which did not support a drought of more than six days. After rehydration, the varieties studied, showed the ability to restore in the w and s. The RB867515 had greater reductions in the w and s in relation to RB855536. Both varieties studied presented chronic and dynamic photoinhibition gradually with the increase in time of drought stress and a strong reduction in the quantum potential efficiency (Fv/Fm) and effective (ΦPSII). The variety RB867515 showed higher capacity of recovery of the ΦPSII and rapair the effects of photoinhibition. The drought caused the decrease in the levels of sucrose and starch in two varieties, with greater reduction of recovery sucrose and starch compared to control, presented by RB867515. Increases in the levels of glucose and fructose were also observed in both varieties under water restriction. Changes in levels of sugars, indicating that rising levels of glucose and fructose occurred through the degradation of sucrose and starch, likely to hold the osmotic adjustment. The variety RB867515 showed higher activity of CAT and APX, in relation to RB855536, and SOD activity increased with increasing time of drought. In this work, the variety RB867515 showed greater efficiency in the activation of mechanisms of tolerance to drought stress. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente estudo teve por objetivo, caracterizar fisiologicamente as respostas à seca de duas variedades de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), afim de contribuir com informações para o estudo dos processos fisiológicos envolvidos na adaptação das plantas ao déficit hídrico. Para tanto, instalou-se um experimento em delineamento inteiramente ao acaso, em casa de vegetação no Laboratório de Fisiologia Vegetal do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas, localizado no município de Rio Largo - AL (9° 28 S, 35° 49 W, a 127 m de altitude), onde as variedades RB855536 e RB867515 com respostas contrastantes à seca, foram submetidas a dois, quatro, seis e oito dias de estresse hídrico e posterior reidratação. As variáveis fisiológicas e bioquímicas analisadas foram, potencial hídrico foliar (w), potencial de solutos (s), fluorescência da clorofila a (Fv/Fm e ФPSII), açúcares solúveis (glicose, frutose, sacarose) e amido, e atividade de enzimas antioxidantes, catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e ascorbato peroxidase (APX). O estresse hídrico ocasionou em redução significativa no w e s nas duas variedades estudadas, as quais não suportaram um período de seca superior a seis dias. Após a reidratação, as variedades pesquisadas, mostraram capacidade de restabelecimento do w e s. A RB867515 teve maior decréscimo no w e s em relação a RB855536. Ambas as variedades pesquisadas apresentaram fotoinibição crônica e dinâmica gradativa com o aumento do tempo de estresse hídrico além de forte redução na eficiência quântica potencial (Fv/Fm) e efetiva (ΦPSII). A variedade RB867515 mostrou maior capacidade de recuperação do ΦPSII e de reparação aos efeitos da fotoinibição. O déficit hídrico causou a diminuição dos teores de sacarose e amido nas duas variedades, com maior nível de redução de sacarose e amido em relação ao controle, apresentado pela RB867515. Incrementos nos níveis de glicose e frutose também foram observados nas duas variedades sob restrição hídrica. As mudanças nos níveis de açúcares, indicam que a elevação nos níveis de glicose e frutose se deu através da degradação de sacarose e amido, provavelmente, no sentido de realizar o ajuste osmótico. A variedade RB867515 mostrou maior atividade de CAT e APX, em relação a RB855536, além de atividade crescente da SOD com aumento do tempo de seca. No presente trabalho, a variedade RB867515 revelou maior eficiência na ativação de mecanismos de tolerância ao estresse hídrico.

Orientador: Silvio José Bicudo / Banca: Claudio Cavariani / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Ricardo Augusto Dias Kanthack / Banca: João Antonio da Costa Andrade / Resumo: Para a maximização do rendimento de grãos em milho é necessária a otimização dos recursos do ambiente. Dentre os fatores que interferem na resposta ao ambiente está o arranjo de plantas, cuja área ocupada pela planta de milho ou densidade populacional desempenha papel principal. Aliado a isto, a tecnificação da cultura observada recentemente está promovendo cada vez mais o uso de fungicidas na cultura, e com a observação em outras culturas de que alguns destes tem efeitos secundários ou "fisiológicos" nas plantas, abre-se caminho para que sejam feitas pesquisas nesse sentido na cultura do milho. Desta forma, a hipótese desse trabalho é de que o uso destes produtos com efeitos secundários na fisiologia das plantas possam diminuir os efeitos negativos da competição intraespecífica por fatores do meio principalmente em altas densidades, com melhorias em parâmetros de metabolismo, morfologia e conseqüente aumento da produtividade. Portanto, o objetivo deste trabalho foi comparar a aplicação de um fungicida do grupo químico das estrobirulinas, um do grupo químico dos triazóis e uma testemunha sem aplicação em populações de 40000, 60000, 80000 e 100000 plantas ha-1. O ensaio foi conduzido em área de Nitossolo Vermelho distroférrico, de textura argilosa situada na Fazenda Experimental Lageado, da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP/Campus de Botucatu, na safra 2008/2009. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial 4 X 3 (quatro repetições), em parcelas de 5 linhas espaçadas a 0,80 m x 18 m de comprimento. Foram avaliadas características morfológicas/agronômicas altura das plantas, altura de inserção de espiga, relação entre altura da espiga e altura da planta e diâmetro do colmo em pleno florescimento; índice de área foliar no florescimento e na maturidade fisiológica, índice de persistência... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The correct exploration of environmental resources is necessary to maximize maize grain yield. Among the factors that interfere in response to the environment is the plant arrangement, which the plant density has larger effect. Together, the crescent use, in maize, of fungicides with a "physiological effect" observed in other crops requires new studies with this point of view. Thus, the hypothesis of this work was that these fungicides can decrease the intra-specific competition mainly at high densities, aiming improvement of physiological and morphological aspects as well maize grain yield. The objective of this essay was to compare the use of a triazol, a strubirulin and no fungicide in populations of 40000, 60000, 80000 and 100000 plants ha-1. The experiment was carried out in Lageado Experimental Farm, UNESP-Botucatu-SP-Brazil, in 2008/2009 growing season. The experimental design was a randomized block in four replications, in 4 x 18 m plots. It was evaluated plant and ear height, the relationship between ear and plant height and stem diameter at the flowering; leaf area index at the flowering and physiological maturity, leaf persistence and leaf senescence index, dry matter production per plant and per area at physiological maturity, harvest index, ear length, ear and cob diameter, grain length, number of grain rows, weight of 1,000 grains, grain weight per ear, ear index, ear and grain number per area, final plant population, percentage of stalk lodged plants, grain yield, as well the correlations between source and sink characteristics with yield. The physiological/bioquimic aspects nutrient and soluble sugars accumulation in plants, and nitrate reductase enzyme activity were evaluated too. All caracteistics evaluated were no affected by fungicides used but only by plant densities. Is possible to conclude that in similar conditions of this work, the physiologic and morfologic... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

As plantas que possuem hábito epifítico estão mais sujeitas as variações ambientais do que as de hábito terrestre, principalmente em relação à disponibilidade hídrica. A água, então, destaca-se como um dos fatores restritivos mais importantes. Entretanto, algumas espécies desenvolveram a capacidade de tolerar a dessecação, apresentando uma significante vantagem adaptativa na ocupação de habitats. O objetivo deste estudo foi verificar o grau e os mecanismos de tolerância à dessecação de quatro espécies de pteridófitas epifíticas que comumente co-ocorrem sobre mesmo forófito. Frondes expandidas e hidratadas foram coletadas para a quantificação e comparação do conteúdo relativo de água, integridade de membrana, pigmentos fotossintéticos, flavonóides, fenóis, açúcares solúveis e fluorescência da clorofila ao longo dos processos de dessecação e re-hidratação. Estas avaliações fisiológicas nos permitiram inferir que as espécies com características de tolerância à dessecação apresentam mais adaptações fisiológicas durante períodos de dessecação e rehidratação do que àquelas que não apresentam este comportamento. Os resultados obtidos também revelaram a existência de diferentes graus de tolerância nas três espécies consideradas tolerantes à dessecação. Polypodium polypodioides var. minimum foi a mais tolerante, seguida de Pleopletis pleopeltifolia e Polypodium hirsutissimum. Enquanto Microgramma squamulosa demonstrou evitar à dessecação. Assim, concluímos que estas espécies apresentam diferentes estratégias ecofisiológicas em relação ao estresse hídrico, minimizando possíveis danos irreversíveis às membranas celulares. Desta forma, otimizam a captura de luz durante períodos de re-hidratação, diminuem a competição inter-específica e facilitam a co-ocorrência destas quatro espécies. / Epiphytic plants are more sensible to environmental variations than terrestrial plants, especially in relation to water availability. The water then stands out as one of the most important limiting factors. However, some species have evolved the ability to tolerate desiccation, showing a significant adaptive advantage in the occupation of habitats. The aim of this study was to determine the degree and mechanisms of drought tolerance of four species of epiphytic ferns that commonly co-occur on the same host tree. Expanded and hydrated fronds were collected for quantification and comparison the relative water content, membrane integrity, photosynthetic pigments, flavonoids, phenols, soluble sugars and chlorophyll fluorescence over the processes of desiccation and rehydration. The results of the present study allowed us to infer that the tolerant species have more physiological adaptations during periods of desiccation and rehydration. Thus, tolerant species showed distinct degrees of tolerance: Polypodium polypodioides var. minimum was the most tolerant, followed by Pleopletis pleopeltifolia and Polypodium hirsutissimum. While Microgramma squamulosa shown avoidance desiccation. We conclude that these species exhibit different ecophysiological strategies in relation to water stress, minimizing possible irreversible damage to cell membranes. Thus optimize capture of light during periods of rehydration, reduce inter-specific competition and facilitating the co-occurrence of these four species.

Neste trabalho, polissacarídeos não amiláceos (PNAs) da banana madura com potencial de propriedades imunomoduladoras foram obtidos por meio da remoção dos açúcares solúveis (glicose, frutose e sacarose) do purê de banana submetido a duas técnicas de extração: sólido-líquido (ESL) com agitação mecânica e assistida por ultrassom (EAU) usando etanol a 99,5 g/100 g como solvente. Para o estudo em batelada, diferentes razões da matéria-prima/solvente (1:5, 1:7 e 1:10) g/mL, tempos de extração (30, 60 e 90) min e duas temperaturas de (25 e 65) °C foram estudados. No estudo cinético, o impacto da redução da razão matéria-prima/solvente de 1:5 para 1:3 g/mL foi estudado até 90 min, nas mesmas condições estudadas na extração em batelada. O teor de açúcares solúveis (AS) medido nos extratos foi superior na temperatura de 65°C, porém às razões de 1:7 e 1:10, não resultou em maior quantidade de AS nos extratos, portanto, menores quantidades de etanol podem ser usadas diminuindo custos. Com o emprego da técnica EAU à 25 °C e tempo de extração de 30 min, foi observado que uma redução da razão matéria-prima/solvente até 1:3 g/mL produz maior rendimento de processo. No entanto, foi observado que maiores tempos de extração promoveram degradação da parede celular da matéria-prima. Entre os modelos cinéticos testados, o ajuste do modelo de Patricelli aos dados experimentais indicou que a ESL é regida pela fase de lavagem em que ocorreu 85 % da extração dos AS. Frações molares de glicose, ácidos galacturônicos, manose, arabinose, xilose, galactose de conteúdo monossacarídeo foram observadas nos rafinados, indicando possivelmente serem parte de polissacarídeos do tipo ?-glicanos, xilomananos glucomananos, arabinogalactanos e arabinoxilanos. / In this work, non-starch polysaccharides (PNAs) of ripe bananas with potential for immunomodulatory properties were obtained by means removing the soluble sugars (glucose, fructose and sucrose) from banana puree submitted to two extraction techniques: solid-liquid (SLE) with mechanical stirring and ultrasonic assisted (UAE) using 99.5 g/ 100 g ethanol as solvent. For the batch study, different ratios of the raw material/ solvent (1:5, 1:7 and 1:10) g/ mL, extraction times of (30, 60 and 90) min and two temperatures of (25 and 65 ) °C were studied. In the kinetic study, the impact of reducing the raw material/ solvent ratio from 1:5 to 1:3 g/ mL was studied up to 90 min, under the same conditions studied in batch extraction. The soluble sugar content (AS) measured in the extracts was higher at temperature of 65 °C, however, at the ratios of 1:7 and 1:10, did not result in higher amount of AS in the extracts, therefore, smaller amounts of ethanol can be costs. With the use of the UAE technique at 25 °C and extraction time of 30 min, it was observed that a reduction of the raw material / solvent ratio up to 1:3 g / mL produces a higher process yield. However, it was observed that longer extraction times promoted degradation of the cell wall of the raw material. Among the kinetic models tested, the adjustment of Patricelli model to the experimental data indicated that the SLE the predominance is by the washing phase in which 85% of the AS extractions occurred. Glucose molar fractions, galacturonic acids, mannose, arabinose, xylose, galactose of monosaccharide content were observed in the raffinates, indicating possibly being part of polysaccharides as ?-glycan, xylomannans, glucomannans, arabinogalactans and arabinoxylans.

As plantas que possuem hábito epifítico estão mais sujeitas as variações ambientais do que as de hábito terrestre, principalmente em relação à disponibilidade hídrica. A água, então, destaca-se como um dos fatores restritivos mais importantes. Entretanto, algumas espécies desenvolveram a capacidade de tolerar a dessecação, apresentando uma significante vantagem adaptativa na ocupação de habitats. O objetivo deste estudo foi verificar o grau e os mecanismos de tolerância à dessecação de quatro espécies de pteridófitas epifíticas que comumente co-ocorrem sobre mesmo forófito. Frondes expandidas e hidratadas foram coletadas para a quantificação e comparação do conteúdo relativo de água, integridade de membrana, pigmentos fotossintéticos, flavonóides, fenóis, açúcares solúveis e fluorescência da clorofila ao longo dos processos de dessecação e re-hidratação. Estas avaliações fisiológicas nos permitiram inferir que as espécies com características de tolerância à dessecação apresentam mais adaptações fisiológicas durante períodos de dessecação e rehidratação do que àquelas que não apresentam este comportamento. Os resultados obtidos também revelaram a existência de diferentes graus de tolerância nas três espécies consideradas tolerantes à dessecação. Polypodium polypodioides var. minimum foi a mais tolerante, seguida de Pleopletis pleopeltifolia e Polypodium hirsutissimum. Enquanto Microgramma squamulosa demonstrou evitar à dessecação. Assim, concluímos que estas espécies apresentam diferentes estratégias ecofisiológicas em relação ao estresse hídrico, minimizando possíveis danos irreversíveis às membranas celulares. Desta forma, otimizam a captura de luz durante períodos de re-hidratação, diminuem a competição inter-específica e facilitam a co-ocorrência destas quatro espécies. / Epiphytic plants are more sensible to environmental variations than terrestrial plants, especially in relation to water availability. The water then stands out as one of the most important limiting factors. However, some species have evolved the ability to tolerate desiccation, showing a significant adaptive advantage in the occupation of habitats. The aim of this study was to determine the degree and mechanisms of drought tolerance of four species of epiphytic ferns that commonly co-occur on the same host tree. Expanded and hydrated fronds were collected for quantification and comparison the relative water content, membrane integrity, photosynthetic pigments, flavonoids, phenols, soluble sugars and chlorophyll fluorescence over the processes of desiccation and rehydration. The results of the present study allowed us to infer that the tolerant species have more physiological adaptations during periods of desiccation and rehydration. Thus, tolerant species showed distinct degrees of tolerance: Polypodium polypodioides var. minimum was the most tolerant, followed by Pleopletis pleopeltifolia and Polypodium hirsutissimum. While Microgramma squamulosa shown avoidance desiccation. We conclude that these species exhibit different ecophysiological strategies in relation to water stress, minimizing possible irreversible damage to cell membranes. Thus optimize capture of light during periods of rehydration, reduce inter-specific competition and facilitating the co-occurrence of these four species.

A cana-de-açúcar é uma importante cultura na economia brasileira, tanto pela produção de açúcar como pela produção de biocombustíveis, contabilizando mais de US$ 20 bilhões por ano, colocando o Brasil como o país produtor mais importante deste mercado. Por outro lado, a cana-de-açúcar atingiu o limite na produção de sacarose, um efeito da exploração da estreita base de genes utilizados nos cruzamentos dos programas de melhoramento convencional. O objetivo do trabalho foi avaliar a dinâmica da acumulação de sacarose nos colmos da cana-de-açúcar, através da investigação da expressão gênica nos parênquimas de estocagem dos colmos das plantas de cana-deaçúcar durante o desenvolvimento, utilizando técnicas de transcritômica e proteômica. A variedade SP80-3280 foi cultivada em condições de casa de vegetação e os internós de 4-a-9 foram coletados aos 4, 7 e 10 meses de idade. Com o intuito de aumentar o conteúdo de sacarose, as plantas de 10 meses de idade foram submetidas a um período de estresse hídrico antes da coleta. Para todos os internós foram avaliados o conteúdo de açúcares solúveis e os internós 5 e 9 foram usados para análises do transcritoma e proteoma. Os perfis de expressão dos genes envolvidos no ciclo da sacarose para 4, 7 e 10 meses de idade foram estudados utilizando-se qPCR. A técnica da proteômica de 2D-PAGE foi utilizada para a comparação do perfil de expressão das proteínas entre os internós maduros, nas idades de 7 e 10 meses, e os spots selecionados foram identificados por LC-ESI-Q-TOF-MS/MS. O total de açúcares solúveis no parênquima de estocagem aumentou cerca de 2,5 vezes quando comparamos os internós maduros do colmo das plantas de 7 e 10 meses de idade. Este aumento pode ser explicado pela mudança da expressão dos genes envolvidos no metabolismo da sacarose. Sinais endógenos e exógenos à planta são responsáveis por dispararem o mecanismo de síntese da sacarose, o qual é frequentemente regulado pelas enzimas. Nós identificamos 81 proteínas de 7 e 10 meses, as quais incluem proteínas diferencialmente expressas e preferencialmente expressas. Os dados gerados pelo perfil de expressão gênica e análise do proteoma foram comparados no sentido de entender o mecanismo molecular envolvido no processo de acúmulo de sacarose. / Sugarcane is a important crop in the Brazilian economy for both, sugar and green biofuel production, accounting for more than US$ 20 billions/year, placing Brazil as the most important country in this trade. On the other hand sugarcane has reached a limit in sucrose production, an effect of the narrow gene pool used in current commercial breeding programs. Our objective was to assess the dynamics of sucrose accumulation in sugarcane stalks, by investigating the gene expression in the storage parenchyma of sugarcane plants during development, using transcriptomic and proteomic approches. Sugarcane variety (SP80-3280) was cultivated under greenhouse conditions and internodes 4-to-9 were harvested at 4, 7 and 10 months. In order to increase the sugar content, 10 month old plants were subjected to a period of water stress before sampling. All internodes were analyzed to evaluate the soluble sugars content, the internodes 5 and 9 were used in transcriptomic, and 9 was used in proteomic analyses. Expression profiles of genes involved in sucrose cycling from the 4, 7 and 10 month old plants were studied using qRT-PCR. Proteomic approaches (2D-PAGE) were done by comparing protein expression profiles between mature internode in 7 and 10 month, and the selected spots were identified by LC-ESI-Q-TOF-MS/MS. Total soluble sugars in the storage parenchyma increased around 2,5-fold when 7 and 10 month old internodes were compared. This rise could be explained by a change in the expression of genes involved in sucrose metabolism. Endogenous and exogenous signals trigger the mechanism of sucrose synthesis which is often regulated by enzymes and signaling sugars. We identified 81 proteins from the 7 and 10 month old which included differentially expressed and exclusive spots. The data from the gene expression and proteome analyses are compared in order to understand the molecular mechanisms involved in sucrose storage.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-04-07T12:30:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_felipe_koch.pdf: 799099 bytes, checksum: 5d61cb7ae229b25b533d3f35001c2acc (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-04-12T18:07:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_felipe_koch.pdf: 799099 bytes, checksum: 5d61cb7ae229b25b533d3f35001c2acc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-04-12T18:09:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_felipe_koch.pdf: 799099 bytes, checksum: 5d61cb7ae229b25b533d3f35001c2acc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T18:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao_felipe_koch.pdf: 799099 bytes, checksum: 5d61cb7ae229b25b533d3f35001c2acc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-09-28 / Sem bolsa / Este trabalho teve por objetivo avaliar o crescimento de plantas de trigo submetidas a aplicação de regulador de crescimento vegetal e adubação para altos rendimentos, assim como, a composição química e a qualidade fisiológica de sementes produzidas. A cultivar utilizada foi a OR Topázio e o regulador de crescimento foi o trinexapac-ethyl, aplicado via foliar. No capítulo I, o experimento foi conduzido em casa de vegetação e o delineamento experimental foi o inteiramente casualisado, em esquema fatorial 5x8 (cinco doses e oito épocas de coleta) com quatro repetições. Foram avaliados a matéria seca total, a taxa de produção de matéria seca, as taxas de crescimento relativo e assimilatória liquida, a razão de área e massa foliar, o índice de área foliar. Foi determinada a eficiência de conversão da energia solar, a partição de assimilados, o índice de colheita, a altura das plantas, a emergência e o índice de velocidade de emergência de plântulas. No capítulo II, o experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualisado com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo avaliados a germinação e primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, matéria seca de plântulas, condutividade elétrica e envelhecimento acelerado. No capítulo I, a alocação de matéria seca total, a taxa de crescimento relativo, a altura de plantas e o índice de colheita foram reduzidos, com intensidade variável, conforme a dose do regulador de crescimento. A taxa assimilatória líquida foi reduzida em plantas submetidas a doses de 400, 600 e 800 mL ha-1, a razão de massa e de área foliar foram superiores quando utilizadas as doses de 400 e 800 mL ha-1. A emergência e índice de velocidade de emergência não foram afetados pela ação do regulador de crescimento. No capítulo II, a primeira contagem de germinação aumentou até a maior dose. A condutividade elétrica após três horas de embebição foi reduzida, a partir da dose de 600 mL ha-1. Os teores de amido aumentaram até a dose de 448 mL ha-1; o de aminoácidos até a dose 243 mL ha-1 e os teores de proteína até a dose de 417 mL ha-1. Houve redução no teor de açúcares solúveis totais ao aumentar a dose do regulador. Portanto, plantas submetidas à aplicação do trinexapac-ethyl apresentam respostas diferenciais no crescimento e partição de assimilados, menor índice de colheita e altura de plantas. Já, as sementes possuem maior vigor e teores de amido, proteína e aminoácidos, contudo, menor teor de açúcares solúveis totais. / This work aimed to evaluate the growth of wheat plants subjected to the application of growth regulator and fertilization for high yields, as well as, chemical composition and physiological quality of seeds produced. The variety used was OR Topázio and the growth regulator was trinexapac-ethyl, via leaf application. On chapter I, the experiment was performed on greenhouse and the experimental design was completely randomized, factorial 5x8 (five doses and eight harvest dates) with four repetitions. Total dry matter, dry matter production rate, relative growth and net assimilation rates, leaf mass ratio, leaf area ratio and leaf area index were evaluated. The conversion efficiency of solar energy, assimilate partitioning, harvest index, plant height, seedling emergence and speed of emergence index were determined. On chapter II, the experiment was performed under completely randomized experimental design using five treatments and four repetitions, being evaluated germination and first count of germination, speed of germination index, seedling dry matter, electrical conductivity and accelerated aging. On chapter I, total dry matter allocation, relative growth rate, plant height and harvest index were reduced, with variable intensity, according to the growth regulator dose. The net assimilation rate was reduced in plants subjected to 400, 600 e 800 mL ha-1; leaf mass ratio and leaf area ratio were superior when doses of 400 and 800 mL ha-1 were used. The seedling emergence and the speed of emergence index were not affected by the action of the growth regulator. On chapter II, germination and first count of germination increased until the higher dose. Electrical conductivity after three hours of imbibition was reduced starting from the dose of 600 mL ha-1. The starch content increased until the dose of 448 mL ha-1; the amino acids up to the dose of 243 mL ha-1 and the protein content to the dose of 417 mL ha-1. There was a decrease on total soluble sugars content with the increase of growth regulator dose. Therefore, plants subject to the application of trinexapac-ethyl feature differential responses on growth and assimilate partitioning, lower harvest index and plant height. Seeds produced by these plants possess higher germination, vigor expression and starch, protein and amino acids contents, however, lower content of total soluble sugars.

La croissance hétérotrophe de l’hypocotyle est une étape clé pour la réussite de la levée. La présente étude est focalisée sur le déterminisme génétique de l’allongement de cet organe à l’obscurité chez Medicago truncatula en analysant le nombre et la longueur des cellules de l’épiderme, tissu gouvernant l’allongement des organes. Une grande variabilité génétique du nombre de cellules a été révélée dans les graines de 15 génotypes représentatifs de la diversité génétique de l’espèce. La stabilité de ce caractère dans des graines provenant de différentes productions suggère qu’il est sous contrôle génétique fort. Il a été montré que ce nombre de cellules, préétabli dans les graines, est le principal déterminant de la variation génotypique de la longueur de hypocotyle en conditions optimales de croissance. Par contre, l'élongation cellulaire devient le déterminant majeur des différences génotypiques observées sous stress abiotiques (basse température, déficit hydrique).Des loci contrôlant le nombre de cellules de l’épiderme et leur longueur maximale à basse température ont ensuite été identifiés dans une population de lignées recombinantes. Ceux ayant un impact sur l’élongation de l’hypocotyle à basse température ont été mis en évidence. Enfin, deux génotypes présentant un nombre de cellules similaire mais des capacités d’allongement cellulaire contrastées ont été plus finement comparés. Des protéines ayant un rôle dans la formation et l’organisation du cytosquelette et dans la modification des parois cellulaires ont été révélées en lien avec les différences d’allongeme / The heterotrophic growth of hypocotyl is a crucial process for successful seedling emergence. The present study is focused on the genetic determinism of its elongation in darkness in Medicago truncatula by analyzing the number and the length of cells of epidermis, the tissue controlling organ elongation.A large genetic variability of the epidermal cell number of the hypocotyl in seeds of 15 genotypes representative of the genetic diversity of the species was revealed. The stability of this trait in the seeds collected from different productions suggests it is under strong genetic control. This cell number was shown to be the main contributor of genotypic variation of hypocotyl length in optimal conditions. On the other hand, cell elongation becomes the major determinant of the genotypic differences observed under abiotic stresses (low temperature, water deficit).Quantitative Trait Loci (QTLs) controlling the number of epidermal cells and their maximal length at low temperature were then identified using a recombinant inbred lines population, and those impacting hypocotyl elongation at low temperature were highlighted.Finally, two genotypes sharing a similar cell number but contrasted capacities of cell elongation were compared more in detail. Proteins playing a role in the formation and organization of cytoskeleton and in the modification of the cell wall were revealed in connection with the differences in cellular elongation between genotypes. Moreover, differences in the cell wall sugar composition, in the degree of methylation of pectins and in a potential inhibito

Compte tenu des changements climatiques annoncés, les végétaux risquent d'être confrontés, dans un proche avenir, à des épisodes de sécheresse sévères de plus en plus fréquents. Afin de prédire l'impact de telles contraintes sur la productivité et le rendement des plantes cultivées, il convient d'étudier l'effet du manque d'eau sur l'activité photosynthétique, le transport et l'accumulation des sucres. Dans un premier temps, la croissance, le développement, la biomasse et la photosynthèse de huit écotypes d'Arabidopsis thaliana ont été caractérisés. Trois de ces écotypes (Col-0, Mt-0 et Shahdara) ont ensuite été soumis à une période de déficit hydrique. Une chute du contenu relatif en eau des rosettes (RWC), de la conductance stomatique (gs) et de l'assimilation nette (AN) a été observée précocement chez Mt-0, écotype initialement caractérisé par une très faible efficience de l'utilisation de l'eau (AN/E). En réponse au stress, l'analyse des courbes AN/Ci de chaque écotype montrait que la limitation stomatique s'accompagne rapidement de limitations métaboliques (baisse de la Vcmax). En fin de stress hydrique, une diminution des réserves en amidon a conduit dans tous les cas à une accumulation de saccharose dans les feuilles. Les expressions des gènes codant les principaux transporteurs foliaires de sucres (polyols, hexoses et saccharose) étaient quant à eux différemment affectés par le manque d'eau. Shahdara, qui est parvenu à conserver un RWC relativement élevé, est l'écotype qui a le mieux toléré la contrainte hydrique. À l'opposé, Mt-0 présentait, en fin de stress, une inhibition de l'AN couplée à des altérations majeures et irréversibles des photosystèmes II (chutes de qP et de Fv/Fm). / Considering the predicted climate changes, plants are likely to face, in the future, severe and frequent droughts. In order to evaluate the impact of such stress on productivity and crop yield, the effect of water shortage on photosynthetic activity, sugar transport and accumulation was investigated. Firstly, growth, development, biomass and photosynthesis of eight Arabidopsis thaliana ecotypes have been characterised. Secondly, three of them (Col-0, Mt-0 and Shahdara) were subjected to drought stress. The relative water content (RWC), the stomatal conductance (gs) and the net assimilation (AN) decreased early in rosette leaves of Mt-0 which was initially characterized by a very low water use efficiency (AN/E). In response to drought, AN/Ci curves analysis for each ecotype showed that stomatal limitation was quickly related with metabolic limitations (lower Vcmax). At the end of the stress, reduced starch content always led to a sucrose accumulation in leaves. The expression of genes encoding the main leaf sugar carriers (polyols, hexoses and sucrose) was differently impaired by the water shortage. Shahdara, that managed to maintain a relatively high RWC, was the most tolerant ecotype to water stress. In contrast, at the end of the stress, Mt-0 exhibited an AN inhibition together with significant and irreversible photosystem II alterations (drop of both qP and Fv/Fm).