Thesis (Ph.D.); Submitted to the University of California, Berkeley, CA (US); 18 Dec 2003. / Published through the Information Bridge: DOE Scientific and Technical Information. "LBNL--54280" Garcia, Julio Enrique. USDOE Director. Office of Science. Basic Energy Sciences (US) 12/18/2003. Report is also available in paper and microfiche from NTIS.

The water deficiency of soil is a problem that affects good part of the areas cultivated in the world, over all, to those situated ones in the half-barren regions. The sugarcane is a culture in expansion in the Northeast of Brazil, where the limitation in the water availability for the plant affects the growth and the development of the plant, causing, excessively, social and economics damages. Thus, the present work had for purpose to evaluate, in comparative way, the response of four sugarcane varieties (SP79-1011, RB72454, RB98710 and RB92579) when submitted to water stress during the initial phase of vegetative growth, aiming to identify to morphophysiological characteristics and biochemists that may serve like markers, assisting, the genetics breedings programs of the culture in the crossing process and selection of new varieties. For this, the plants had been cultivated in greenhouse of the Academic Unit Center of Agrarian Sciences, Campus Delza Gitaí, of the UFAL, in Rio Largo, State of Alagoas. The study was a factorial (4 varieties x 3 levels of water based on field capacity [fc]), in completely randomized design with 5 replications. The levels of water in soil were defined like this: control (80 to 100% of fc), moderate stress (40 to 60% of fc) and severe stress (0 to 20% of fc). The analyzed variables had been: gaseous exchanges (stomatal conductance [gs], liquid photosynthesis [A] transpiration [E] and water use efficiency of the yield [WUEy]), fluorescence of chlorophyll a (Fv/Fm), leaf water potential (&#936;w), photosynthetic pigments, organics solutes, number of tillers, diameter and height of stem, leaf area, final number of emitted leaf and production of biomass in all the parts of the plant. The data had been submitted to the analysis of variance and the averages compared between itself for the test of Tukey, with P < 0,05. The water deficiency provoked significant reductions in gs, E, A and in the WUEy, independent of the variety. Varieties SP79-1011 and RB98710 had presented greater stomatic sensitivity, reducing gs and E to the 71 days after beginning of stress of it, even under control. However, under such conditions the A was little affected, indicating that the plants are capable to keep the photosynthetic rate with stomata closed partially. The water stress provoked a little reduction in the potential photochemistry of the studied varieties. The RB72454 kept the base&#61472; &#936;w and midday more raised that most of varieties, independent of water condition, while the RB92579 presented the lesser values of &#936;w under water stress conditions, indicating that the same one has ability of osmotic adjustment. The water deficiency reduced chlorophyll contents in all the varieties and it did not modify the carotenoids contents in varieties SP79-1011 and RB98710, providing to the same ones, bigger protection against the photo-oxidation. The water stress raised the levels of free proline in varieties SP79-1011, RB72454 and RB92579 and provoked reduction in the growth of the four sugarcane varieties, being that, the production of dry matter and the leaf had been more affected. The RB98710 presented increase in the relation root/shoot when submitted to severe water stress. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A deficiência hídrica dos solos é um problema que afeta boa parte das áreas cultivadas no mundo, sobretudo, àquelas situadas nas regiões semi-áridas. A cana-de-açúcar é uma cultura em expansão no Nordeste do Brasil, onde a limitação na disponibilidade de água afeta o crescimento e o desenvolvimento da planta, causando prejuízos sócio-econômicos. Assim, o presente trabalho teve por finalidade avaliar, de maneira comparativa, as respostas das plantas de quatro variedades de cana-de-açúcar (SP79-1011, RB72454, RB98710 e RB92579) submetidas à deficiência hídrica durante a fase inicial de crescimento vegetativo, visando identificar características morfofisiológicas e bioquímicas para auxiliar o programa de melhoramento genético da cultura no processo de cruzamento e seleção de novas variedades. Para tanto, as plantas foram cultivadas em casa-de-vegetação na Unidade Acadêmica Centro de Ciências Agrárias da UFAL, em Rio Largo, Estado de Alagoas. O estudo foi um fatorial (4 variedades x 3 níveis de água disponível no solo com base na capacidade de campo [cc], em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. Os níveis de água no solo foram assim definidos: controle (80 a 100% da cc), estresse hídrico moderado (40 a 60% da cc) e estresse hídrico severo (0 a 20% da cc). As variáveis analisadas foram: trocas gasosas (condutância estomática [gs], fotossíntese líquida [A] e transpiração [E]), eficiência no uso da água da produtividade (EUAp), fluorescência da clorofila a (Fv/Fm), potencial hídrico foliar (&#936;w), pigmentos fotossintéticos, solutos orgânicos, número de perfilhos, diâmetro e altura do colmo, área foliar, número final de folhas emitidas e produção de biomassa em todas as partes da planta. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas entre si pelo teste de Tukey, com P < 0,05. A deficiência hídrica provocou reduções significativas na gs, E, A e na EUAp, independente da variedade. As variedades SP79-1011 e RB98710 apresentaram maior sensibilidade estomática, reduzindo a gs e E aos 71 dias após início do estresse, mesmo sob condições controle. Entretanto, sob tais condições a A foi pouco afetada, indicando que as plantas são capazes de manter a taxa fotossintética mesmo com os estômatos parcialmente fechados. O estresse hídrico provocou pouca redução na eficiência fotoquímica potencial das variedades estudadas. A RB72454 manteve o &#936;w, ao amanhecer e ao meio-dia, mais elevado do que o das demais variedades, independente da condição hídrica, enquanto a RB92579 apresentou os menores valores de &#936;w sob condições de estresse hídrico, indicando que a mesma tem habilidade de se ajustar osmoticamente. A deficiência hídrica reduziu os teores de clorofilas em todas as variedades e não alterou os teores de carotenóides nas variedades SP79-1011 e RB98710, proporcionando às mesmas, maior proteção contra a foto-oxidação. O estresse hídrico elevou os níveis de prolina livre nas variedades SP79-1011, RB72454 e RB92579 e provocou redução no crescimento das quatro variedades de cana-de-açúcar, sendo que, a produção de matéria seca e a área foliar foram mais afetadas. A RB98710 apresentou aumento na relação raiz/parte aérea quando submetida a estresse hídrico severo.

OLIVEIRA, Viviane Pinho de. Caracteres fisiológicos e bioquímicos de Sorghum bicolor E Sorghum sudanense sob condições de salinidade. 2011. 143 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T14:27:37Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_vpoliveira.pdf: 1375579 bytes, checksum: 0f56113f4c4ae98e3935348044793fbf (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T14:44:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_vpoliveira.pdf: 1375579 bytes, checksum: 0f56113f4c4ae98e3935348044793fbf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T14:44:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_vpoliveira.pdf: 1375579 bytes, checksum: 0f56113f4c4ae98e3935348044793fbf (MD5) Previous issue date: 2011 / This study aimed to evaluate some physiological and biochemical variables of two species of sorghum subjected to different growing conditions and salinity. For this, two experiments were set up. In the first study, the variables in Sorghum bicolor and Sorghum sudanense were evaluated according different levels of salinity stress. In the second, the variables were studied in two distinct phases of development of two species of sorghum, to determine which one of these species are more resistant to the deleterious effects of salinity. In the first experiment, treatments were arranged in a 5 × 2 factorial, consisting of two species (S. bicolor and S. sudanense) and five treatments (NaCl at 0, 25, 50, 75 and 100 mM). In this experiment, the gas exchange parameters were little affected by salinity in both species. Plant growth of both species decreased as salinity increased. The osmotic potential (ψs) leaves was strongly reduced by salinity in these plants, which significantly increased the concentration of organic solutes in the two species of sorghum. The concentrations of Na+ and Cl- increased with salinity in both species. S. bicolor and S. sudanense maintained relative water content under saline conditions the same as the control. In sorghum species studied, the soluble carbohydrates and the ions K+ and Cl- were the main contributors to the osmotic adjustment of plants. In leaves of S. bicolor, there was an increase in activity of ascorbate peroxidase (APX) and guaiacol (GPX) and a reduction in activity of catalase (CAT), while superoxide dismutase (SOD) was not affected. In S. sudanense, the activity of GPX and SOD increased with increasing salinity. In roots, just SOD activity in S. bicolor were increased with salt stress. Ribonuclease activity in the leaves of both species increased with increasing doses of NaCl, whereas in roots it was reduced as the salt stress intensified. In the second experiment, treatments were arranged in a factorial 2 × 3 × 2, composed of two species (S. bicolor and S. sudanense), three concentrations of salts in irrigation water (electrical conductivities of 0.0, 4.0 and 8.0 dS m-1) and two periods of application of salt stress to plants [from sowing until 25 days later (Phase I) and from 25th to 50th day after sowing (Phase II)], with five repetitions. The main changes in gas exchange occurred in Phase II development. The salt stress reduced plant growth of sorghum in both phases of development, but this reduction was more pronounced in Phase I. The levels of organic solutes varied according to the phases of development, species and salinity. In Phase I, in both species of sorghum, there were increases in levels of Na+ and K+ and reduced Cl- by salinity, whereas in Phase II development, the levels of Na+ and K+ were reduced and Cl- extended, both in S. bicolor as in S. sudanense. In Phase I of development, only SOD in S. bicolor, and CAT in S. sudanense showed activity increases in response to salt stress. In the Phase II, no increase in the activity of antioxidant enzyme system was observed as a function of salinity in both species. In Phase I, the activity of RNase in both species was reduced by salinity, while in Phase II development, it was expanded. Plant growth of S. sudanense was slightly more affected than the S. bicolor. Sorghum species studied in this work were able to reduce the leaf ψs high concentrations of NaCl, which may have contributed to a better osmotic adjustment. In addition, under the conditions employed in the first experiment, S. bicolor appeared to have a more effective antioxidant system against the effects of salinity than S. sudanense. For the second experiment, the growth of sorghum plants was more affected when the salt stress was applied in the early stage of development. The oxidative stress caused by salinity seems to have been sufficient to stimulate the enzymatic antioxidant defense system in Phase II development in both species. Furthermore, increased activity RNase may indicate the role of this enzyme in protecting against the deleterious effects of salinity in these species of sorghum. Overall, there were no marked differences in plant tolerance between S. bicolor and S. sudanense under salinity. / Este trabalho teve por finalidade avaliar algumas variáveis fisiológicas e bioquímicas de duas espécies de sorgo forrageiro submetidas a diferentes condições de cultivo e de salinidade. Para isso, foram montados dois experimentos. No primeiro deles estudou-se tais variáveis em Sorghum bicolor e Sorghum sudanense, em função de diferentes níveis de estresse salino, enquanto no segundo, as variáveis foram estudadas em duas fases distintas de desenvolvimento das duas espécies de sorgo, visando determinar em qual delas essas espécies são mais resistentes aos efeitos deletérios da salinidade. No primeiro experimento, os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 × 5, composto por duas espécies (S. bicolor e S. sudanense) e cinco tratamentos (NaCl a 0, 25, 50, 75 e 100 mM). Nesse experimento, os parâmetros de trocas gasosas foram pouco afetados pela salinidade, em ambas as espécies. O crescimento das plantas de ambas as espécies reduziu à medida que a salinidade aumentou. O potencial osmótico (s) foliar foi fortemente reduzido pela salinidade nessas plantas, a qual aumentou significativamente a concentração de solutos orgânicos nas duas espécies de sorgo. As concentrações de Na+ e Cl- aumentaram com a salinidade em ambas as espécies. S. bicolor e S. sudanense mantiveram o teor relativo de água sob condições salinas igual ao do controle. Nas espécies de sorgo estudadas, os carboidratos solúveis e os íons K+ e Cl- foram os que mais contribuíram para o ajustamento osmótico das plantas. Nas folhas de S. bicolor, houve um aumento na atividade das peroxidases do ascorbato (APX) e do guaiacol (GPX) e uma redução na atividade da catalase (CAT), enquanto a dismutase do superóxido (SOD) não foi afetada. Em S. sudanense, à medida que foram elevadas as doses de NaCl, observou-se um aumento na atividade da GPX e da SOD. Nas raízes, apenas a SOD apresentou aumento em atividade no S. bicolor. A atividade ribonucleásica nas folhas de ambas as espécies aumentou com as doses crescentes de NaCl, enquanto que nas raízes, ela foi reduzida à medida que o estresse salino intensificou-se. No segundo experimento, os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 2 × 3 × 2, composto por duas espécies (S. bicolor e S. sudanense), três concentrações de sais na água de irrigação (condutividades elétricas de 0,0; 4,0 e 8,0 dS m-1) e dois períodos de aplicação do estresse salino às plantas [desde a semeadura até 25 dias depois (Fase I) e do 25º ao 50º dia após a semeadura (Fase II)], com cinco repetições. As principais alterações nas trocas gasosas ocorreram na Fase II do desenvolvimento. O estresse salino reduziu o crescimento das plantas de sorgo em ambas as fases de desenvolvimento, porém essa redução foi mais acentuada na Fase I. Os teores dos solutos orgânicos variaram em função das fases de desenvolvimento, da espécie e da salinidade. Na Fase I, em ambas as espécies de sorgo, houve acréscimos nos teores de Na+ e K+ e redução nos de Cl- pela salinidade, enquanto que, na Fase II do desenvolvimento, os teores de Na+ e K+ foram reduzidos e os de Cl-, aumentados, tanto em S. bicolor como em S. sudanense. Na Fase I do desenvolvimento, apenas a SOD, em S. bicolor, e a CAT, em S. sudanense, mostraram incrementos de atividade em resposta ao estresse salino. Já na Fase II, nenhum aumento na atividade do sistema enzimático antioxidativo foi observado em função da salinidade, nas duas espécies estudadas. Na Fase I, a atividade da RNase, em ambas as espécies, foi reduzida com a salinidade, enquanto na Fase II do desenvolvimento, ela foi aumentada. O crescimento das plantas de S. sudanense foi ligeiramente mais afetado que o de S. bicolor. As espécies de sorgo forrageiro estudadas neste trabalho foram capazes de reduzir o s foliar em concentrações elevadas de NaCl, o que pode ter contribuído para um melhor ajustamento osmótico. Além disso, nas condições empregadas no primeiro experimento, S. bicolor pareceu ter um sistema antioxidante mais eficaz contra os efeitos da salinidade do que S. sudanense. Em relação ao segundo experimento, o crescimento das plantas de sorgo forrageiro foi mais afetado quando o estresse salino foi aplicado em estádios iniciais do desenvolvimento. O estresse oxidativo causado pela salinidade parece não ter sido suficiente para estimular o sistema de defesa enzimático antioxidativo na Fase II do desenvolvimento, em ambas as espécies. Além disso, o aumento na atividade RNásica pode indicar o papel desta enzima na proteção contra os efeitos deletérios da salinidade nessas espécies de sorgo. De modo geral, não houve diferenças marcantes na tolerância das plantas de S. bicolor e S. sudanense à salinidade.

nÃo hà / A salinidade e a radiaÃÃo em excesso sÃo estresses abiÃticos que podem afetar o crescimento e o metabolismo das plantas. Uma das alternativas para minimizar os efeitos deletÃrios desses estresses nas plantas, à a utilizaÃÃo de insumos orgÃnicos. Apesar da adaptabilidade intercontinental das plantas de noni, ainda sÃo escassas informaÃÃes sobre alternativas para minimizar os efeitos desse estresse, nestas plantas, em solo brasileiro. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos da salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo sobre o crescimento inicial e metabolismo das plantas de noni (Morinda citrifolia L.), cultivadas em dois ambientes, na ausÃncia ou presenÃa de matÃria orgÃnica. O delineamento estatÃstico adotado foi em blocos ao acaso disposto no esquema de parcelas subsubdivididas, com 5 repetiÃÃes. As parcelas foram constituÃdas pelos ambientes de cultivo (cÃu aberto e telado), as subparcelas pelos nÃveis de salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo (CEa: 0,3; 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 dS m-1) e as subsubparcelas foram representadas pela ausÃncia e presenÃa de matÃria orgÃnica. A combinaÃÃo desses fatores resultou em 20 diferentes tratamentos, sendo que cada repetiÃÃo foi constituÃda de trÃs vasos (uma planta por vaso), totalizando 300 vasos. Para facilitar a descriÃÃo dos resultados, a tese foi dividida em quatro capÃtulos. O primeiro à referente ao crescimento e tolerÃncia, o segundo Ãs trocas gasosas e alteraÃÃes morfolÃgicas, o terceiro aos solutos orgÃnicos e danos de membrana e o quarto à nutriÃÃo mineral do solo e folha. As variÃveis utilizadas foram: altura, massa seca da parte aÃrea (MSPA), da raiz (MSR), do caule (MSC) e das folhas (MSF) determinadas aos 60, 90 e 110 DAT (Dias apÃs a aplicaÃÃo dos tratamentos). Com os dados de massas secas dos diferentes ÃrgÃos vegetais calculou-se a tolerÃncia destas plantas à salinidade e a qualidade das mudas. AlÃm disso, foram determinadas a condutÃncia estomÃtica (gs), a fotossÃntese lÃquida (A), a taxa de transpiraÃÃo (E), a eficiÃncia do uso da Ãgua (relaÃÃes A/E e A/gs), o Ãndice relativo de clorofila, os teores foliares de prolina, a proteÃna solÃvel, N-aminossolÃveis e carboidratos solÃveis aos 60 e 90 DAT. Aos 110 DAT foram determinados o diÃmetro do caule, a arÃa foliar, a massa especifica foliar, o grau de suculÃncia foliar, os teores foliares de cÃlcio, potÃssio, magnÃsio, nitrogÃnio, sÃdio, cloreto, relaÃÃo Na/K, no solo a condutividade elÃtrica do extrato de saturaÃÃo (CEes), os teores de cÃlcio, magnÃsio, potÃssio e sÃdio. De forma geral, a salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo provocou incremento linear na CEes, nos solutos orgÃnicos, nos teores foliares de Ca, Mg, N, Na, Cl e na relaÃÃo Na/K sendo que o efeito observado a cÃu aberto foi mais expressivo do que no ambiente telado. Por outro lado, as variÃveis de crescimento, trocas gasosas e teor de clorofila tiveram decrÃscimo com o aumento da salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo. No que diz respeito à tolerÃncia as plantas de noni se mostraram tolerantes ou moderadamente tolerantes à salinidade quando irrigadas com Ãgua de 1,5 e 3,0 dS m-1, independente do ambiente de cultivo. Observou-se forte interaÃÃo entre salinidade e o ambiente de cultivo para a maioria das variÃveis de crescimento, sendo que as plantas de noni sob condiÃÃes de telado se mostraram tolerantes à salinidade de atà 6,0 dS m-1, sendo este ambiente mais adequado para produÃÃo de mudas desta cultura quando irrigadas com Ãgua salina. Considerando os atributos de qualidade de muda verifica-se que o ambiente a cÃu aberto se mostrou superior, notadamente em valores baixos e moderados de salinidade / The salinity and radiation in excess are abiotic stresses that can affect the growth, productivity and plant metabolism. One alternative to minimize the deleterious effects of stress in plants is the use of organic inputs. Despite the intercontinental adaptability of noni plants are still scarce information on alternatives to minimize the effects of stress, these plants on Brazilian soil. The objective of this study was to evaluate the effects of salinity of irrigation water on the initial growth and metabolism of plants noni (Morinda citrifolia L.) grown in two environments, in the absence or presence of organic matter. The statistical design was a randomized block design arranged in split plot scheme, with 5 repetitions. The plots consisted of the cultivation environments (greenhouse and open sky), the subplots salinity levels of irrigation water (ECw: 0.3, 1.5, 3.0, 4.5 and 6.0 dS m-1), and the split were represented by the absence and presence of organic matter. The combination of these factors resulted in 20 treatments, each replicate consisted of three pots (one plant per pot), totaling 300 vessels. To facilitate the description of the results, the thesis is divided into four chapters. The first relates to the development and tolerance, the second gas exchange and morphological changes to the third organic solutes and the membrane damage and fourth mineral nutrition of soil and foliage. The variables used were: Height, dry mass of shoots (DMS), root (DMR), stem (DMS) and leaves (DML) determined at 30, 60, 90 and 110 DAT (Days after treatment application). With data from dried pasta of different plant organs calculated the salinity tolerance of these plants. Moreover, were determined stomatal conductance (gs), net photosynthesis (A), transpiration rate (E), water use efficiency (ratios A/E and A/g), relative chlorophyll content, leaf proline content, soluble protein, N-aminossolÃveis and soluble carbohydrates at 60 and 90 DAT. At 110 DAT were determined stem diameter, leaf area, leaf density, degree of leaf succulence, foliar concentrations of calcium, potassium, magnesium, nitrogen, sodium, electrical conductivity of soil saturation extract (CEes), the levels of calcium, magnesium, potassium and sodium. In general, the salinity of irrigation water caused a linear increase in CEs in organic solutes in Ca, Mg, N, Na, Cl and Na/K ratio and the effect observed in the open was more significant than in greenhouse atmosphere. On the other hand, the growth variables, gas exchange and chlorophyll content were decreased with increasing salinity of irrigation water. With regard to tolerance of plants tolerant noni showed moderate tolerance to salinity or when irrigated with water of 1.5 and 3.0 dS m-1, independent of the cultivation environment. A strong interaction between salinity and growth environment for most growth variables, and the noni plants under greenhouse conditions proved tolerant to salinity up to 6.0 dS m-1, which is more suitable environment for seedling production of this crop when irrigated with saline water. If the quality plants attributes are considered it is possible verify that the open sky environment was superior, main to low and moderate values of salinity

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O uso de plantas tolerantes à uma importante alternativa para o enfrentamento do problema da salinidade na agricultura em regiÃes semiÃridas. O coqueiro anÃo (Cocos nucifera L.) vem se destacando como uma cultura tolerante ao estresse salino, porÃm, pouco se sabe sobre os mecanismos fisiolÃgicos que podem contribuir para o estabelecimento de mudas desta espÃcie sob condiÃÃes de salinidade. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da irrigaÃÃo com Ãguas salinas nas respostas fisiolÃgicas e morfomÃtricas na produÃÃo de mudas de coqueiro anÃo. O experimento foi conduzido no perÃodo entre dezembro de 2012 e abril de 2013, em casa de vegetaÃÃo do NÃcleo de Ensino e Pesquisa em Agricultura Urbana. Os tratamentos consistiram de cinco nÃveis de salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo, sendo estes expressos pela condutividade elÃtrica da Ãgua (CEa), denominados: S1=0,9 (tratamento controle); S2=5,0; S3=10,0; S4=15,0 e S5=20,0 dS m-1. Os dados de crescimento e das variÃveis fisiolÃgicas (taxa de fotossÃntese, teor de clorofila e potencial hÃdrico) indicam que o coqueiro à tolerante a salinidade da agua de irrigaÃÃo de 5 dS m-1 durante a fase de produÃÃo das mudas. A retenÃÃo de Ãons potencialmente tÃxicos e os elevados teores de solutos orgÃnicos nas raÃzes, em relaÃÃo aos folÃolos, indicam que as raÃzes desempenham importante papel no mecanismo de tolerÃncia do coqueiro aos nÃveis elevados de salinidade. Os resultados permitem inferir sobre a possibilidade de uso de agua salobra com CEa atà 5 dS m-1 para produÃÃo de mudas de coqueiro anÃo, sem que haja perda na qualidade das mudas, nÃo afetando o padrÃo destas na fase de viveiramento. Portanto, o estudo revela uma alternativa de uso de Ãgua salobra promovendo uma economia de 100% de Ãgua potÃvel com qualidade para o consumo humano / The use of tolerant plants and an important alternative to face the problem of salinity in semi-arid regions. The dwarf coconut palm (Cocos nucifera L.) has emerged as a salt tolerant crop, however little is known about the physiological mechanisms that may contribute to the establishment of seedlings of this species under conditions of salinity. Given the above, the aim of this study was to evaluate the effect of irrigation with saline water on physiological and morphological responses in seedlings of dwarf coconut water. The experiment was conducted in the period between December 2012 and April 2013 in the greenhouse of the Center for Teaching and Research in Urban Agriculture of the Universidade Federal do Cearà â Brazil. The treatments consisted of five levels of salinity of irrigation water, which are expressed by the electric conductivity (ECw): S1 = 0,9 (control); S2 = 5,0; S3 = 10,0 ; S4 = 15,0 and S5 = 20,0 dS m-1. The results of growth and physiological parameters (rate of photosynthesis, chlorophyll content and water potential) indicate that the coconut is tolerant to salinity of irrigation water of 5 dS m-1 during the stage of seedlings. The retention of toxic ions and high levels of organic solutes in roots, in relation to the shoots, suggest that roots play an important role in the mechanism of tolerance of coconut to high levels of salinity. The results allow us to infer the possibility of using brackish water with ECw up to 5 dS m-1 for production of seedlings of dwarf coconut, without losing the quality of seedlings. Therefore, our results revealed an alternative for use of brackish water and to promoting economy of fresh water used for human consumption

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-22T12:48:14Z No. of bitstreams: 1 Adenilda Ribeiro de Moura.pdf: 1066028 bytes, checksum: 3c782cbb4d5d70f96ff97cd2cfa12623 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T12:48:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adenilda Ribeiro de Moura.pdf: 1066028 bytes, checksum: 3c782cbb4d5d70f96ff97cd2cfa12623 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of the present work was to verify alterations in the growth, the gas exchanges and biochemical composition changes of tame nut plants (Jatropha curcas L.) cultivated in greenhouse under water deficiency. The present research was developed in greenhouse of the Laboratory of Plant Physiology of the Agricultural Federal University of Pernambuco, between December of 2008 to June of 2009, with experimental period of 120 days. The plant were propagated seeds proceeding from the Center of Agricultural Sciences of the Federal University of Alagoas - UFAL, in the Rio Largo city , Alagoas State, situated around ' 57,3' the geographic coordinates 09º 27'' 57,4' S and 35º 49' W. The seeds had been ece of fishes to germinate in trays with capacity for 17 kg of ground. The same ones had been used dumb with 25 days of age had been transferred to vases contend 11kg of ground, classified as Neossolo Regolitico, coming from the Experimental Station of the IPA (Company Pernambucana de Farming Pesquisa), in the city of Caruaru/PE collected in two depths of 0-20 and 20- 40 cm, placing in in layers vases overlapped to simulate the natural conditions of caatinga. The experimental delineation entirely was casualizado with four water levels in the ground: 100%, 80%, 60% and 40% of the pot capacity (CP) with six repetitions. To each fifteen days had been evaluated height of the plant, leaf number, diameter of caule. To the end of the experimental period, the foliar area, the reason of foliar area, the production of dry substance of leves, caule, roots and total had been determined and the allocation of biomass for leves, caule and roots. The leaf water potential, the relative water text was evaluated at three times (60, 90 and 120 days after the differentiation) in two schedules of evaluation 4h (antemanhã) and to the noon. Daily they had been taken measured by the temperature and relative humidity of air in the interior of the house of vegetation for I calculate it of the deficit of water vapor pressure. Also a daily course was made to identify the schedule of bigger estomática opening of the species. At the three times of evaluation they had been also made you analyze biochemists (free amino acids, soluble proteins, soluble carbohydrates and free prolina) and had been evaluated texts of clorofilas, b, carotenóides in same leves used for the foliar hídrico potential. The hídrico deficit affected in the 0 variable of growth in the treatments with 60% and 40% CP in leaf number, diamerter of stem and height of the plant in relation to the plants with 100% CP, being able to be observed significant differences in the total dry substance, allocation of biomass of the root, caule and leves also in the treatments with 60 and 40% of field capacity. In relation the gaseous exchanges presented values significant for the studied 0 variable Tfol x Ur x DPV and and x Rs to the 90 days, in the submitted plants 60% and 40% of the capacity of field in relation to the plant has controlled. Significant differences in the organic solutos for the treatments had been observed most severe, also o CP urring with the leaf water potentil at the three times of evaluation, what it evidences that the species in situation of estres a CP umulates organic solutos and consequently diminishes the leaf water potentil. The Jatropha when submitted the water levels below of 60% CP, it has its compromised development, however the species does not paralyze its growth. / O objetivo do presente trabalho foi analisar alterações nas relações hídricas, teor de solutos orgânicos e crescimento de mudas de pinhão manso (Jatropha curcas L.) sob diferentes níveis de déficit hídrico. A pesquisa foi conduzida em casa de vegetação do Laboratório de Fisiologia Vegetal do Departamento de Biologia da Universidade Federal Rural de Pernambuco – UFRPE, no período de dezembro de 2008 a junho de 2009. As mudas foram provenientes de sementes coletadas no campo experimental, do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas, no Município de Rio Largo. As sementes foram colocadas para germinar em bandejas contendo areia lavada, e quando as plântulas apresentaram de quatro a seis folhas, foram selecionadas quanto a uniformidade de tamanho e sanidade e transferidas para vasos de polietileno com capacidade para 11kg de solo, classificado como Neossolo Regolítico, procedente da Estação Experimental do IPA (Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária), no município de Caruaru/PE, coletado nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm, colocados nos vasos em camadas sobrepostas e mantidos em casa de vegetação sem adubação para simular as condições naturais da Caatinga O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, correspondendo a quatro níveis de água no solo: 100%, 80%, 60% e 40% da capacidade de pote (CP) com seis repetições. O potencial hídrico foliar e o teor relativo de água foi avaliado em três épocas (60, 90 e 120 dias após a diferenciação) em dois horários de avaliação na antemanhã (4h) e ao meio-dia (12h). Nas três épocas de avaliação também foram feitas análises bioquímicas (aminoácidos livres, proteínas solúveis, carboidratos solúveis e prolina livre) e foram avaliados os teores de clorofilas a, b, carotenóides nas mesmas folhas utilizadas para a determinação do potencial hídrico foliar. A cada sete dias foram avaliados altura da planta, número de folhas, diâmetro do caule. Ao final do período experimental, foram determinadas a área foliar, a razão de área foliar, a produção de matéria seca das folhas, caule, raízes e total e a alocação de biomassa para as folhas, caule e raízes. Com o aumento do estresse foram observadas diferenças significativas nos teor de solutos orgânicos para os tratamentos mais severos, ocorrendo paralelamente queda no potencial hídrico foliar nas três épocas de avaliação, o que evidencia que a espécie em situação de estresse acumula solutos orgânicos e conseqüentemente diminui o potencial hídrico foliar. Os pigmentos fotossintetizantes apresentaram reduções no tratamento mais severo em relação ao controle para os teores de clorofila a/b, total e pela estimativa do Índice do SPAD aos 90 dias de tratamentos hídricos nas plantas com 40% CP. O déficit hídrico afetou nas variáveis de crescimento nos tratamentos com 60 % e 40 % CP no número de folhas, diâmetro do caule e altura da planta em relação às plantas com 100% CP, a J. curcas quando submetida a níveis d’água abaixo de 60% CP, tem seu desenvolvimento comprometido, entretanto a espécies não paralisa seu crescimento. Foram observadas diferenças significativas na matéria seca total, alocação de biomassa da raiz, caule e folhas também nos tratamentos com 60 e 40 % de capacidade de campo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Water is essential to the survival of plants. Reductions in availability, caused by high evaporative demand and/or supply limitation, can lead to numerous morphophysiological changes in the plant. The Caatinga biome, located in the Brazilian semi-arid region, is characterized by an irregular rainfall regime associated with high temperatures, causing, therefore, situations of water deficiency to the plants that live there. Occurring naturally in the Caatinga, especially associated with the São Francisco River, in floodplain and humid slopes of the Matogrossense pantanal, the pajeuzeiro is a tree that has important importance in the ornamentation, popular medicine, wood supply and restoration of degraded areas. The mechanisms used by the pajeuzeiro to survive in situations of water deficit are still scarce. In view of this, the present work had the objective of investigating physiological and biochemical changes of the pajeuzeiro when submitted to the water deficit, as well as its capacity of recovery after the rehydration. For this, a greenhouse experiment was carried out in a completely randomized design, with four treatments to recover water lost by evapotranspiration (T100 - control, T50 - 50%, T25 - 25% and T0 - without replacement) repetitions each. Leaf water potential (Ψw), relative water content (TRA), foliar protoplasm tolerance, gas exchange (gs, E, A and WUE), as well as chlorophyll fluorescence a were evaluated. For the biochemical analyzes, the content of photosynthetic pigments (Chl a, Chl b, total Chl and carotenoids), soluble proteins, free proline and carbohydrates were analyzed. The Pajeuzeiro was affected by the water deficit, with a significant reduction in its Ψw and TRA, which reached values below 60%. In addition, significant reductions in stomatal conductance (gs), transpiration (E), photosynthetic rate (A), quantum efficiency of PSII (Fv/Fm), area and performance index (PIABS) were observed in treatments under water deficit. As the water deficit intensified, an increase in the percentage of membrane damage was observed, with T0 presenting the highest damage index in relation to the control. The restriction in water availability also significantly affected the concentration of photosynthetic pigments, with reductions for chl a, b and total and increase for carotenoids. In addition, the deficit promoted a significant increase in the concentration of soluble proteins for T0 and T25 and of free proline for the three treatments with water deficiency. For the carbohydrate concentration, there was an increase, but not significant. The pajeuzeiro was strongly affected by the water deficit, but demonstrated a strong recovery capacity of all parameters analyzed after rehydration, which shows a certain degree of tolerance of the species. Therefore, the Triplaris gardneriana species uses stomatal closure, along with leaf senescence and abscision, as the main mechanism to prevent excessive water loss. / A água é substância essencial à sobrevivência dos vegetais. Reduções em sua disponibilidade, causada por elevada demanda evaporativa e/ou por limitação no suprimento, podem acarretar inúmeras alterações morfofisiológicas na planta. O bioma Caatinga, localizado no semiárido brasileiro, caracteriza-se por apresentar um regime irregular de chuvas associado a elevadas temperaturas, ocasionando, portanto, situações de deficiência hídrica aos vegetais que lá habitam. Ocorrendo naturalmente na Caatinga, especialmente associada ao Rio São Francisco, em várzeas inundáveis e encostas úmidas do pantanal matogrossense, o pajeuzeiro é uma árvore que tem importância destacada na ornamentação, medicina popular, fornecimento de madeira e restauração de áreas degradadas. Os mecanismos utilizados pelo pajeuzeiro para sobreviver em situações de déficit hídrico ainda são escassos. Diante disto, o presente trabalho teve o objetivo de investigar alterações fisiológicas e bioquímicas do pajeuzeiro quando submetido ao déficit hídrico, assim como sua capacidade de recuperação após a reidratação, tendo esta acontecido quando a fotossíntese aproximava-se de zero. Para isto, foi realizado um experimento em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos de reposição de água perdida por evapotranspiração (T100 – controle; T50 – 50%; T25 - 25% e T0 – sem reposição), com seis repetições cada, avaliando-se a cada 7 dias durante 28 dias. Foram avaliados o potencial hídrico foliar (Ψw), teor relativo de água (TRA), tolerância protoplasmática foliar, trocas gasosas (gs, E, A e EUA), além da fluorescência da clorofila a. Para as análises bioquímicas, analisou-se o teor de pigmentos fotossintéticos (Chl a, Chl b, Chl total e carotenoides), proteínas solúveis, prolina livre e carboidratos. O Pajeuzeiro demonstrou ter sido afetado pelo déficit hídrico, com redução significativa em relação ao T100 no Ψw e TRA para o T0, T25 e T50. Além destas, também foram verificadas reduções significativas na condutância estomática (gs), transpiração (E), taxa fotossintética (A), eficiência quântica do PSII (Fv/Fm), área e índice de performance (PIABS) nos tratamentos sob déficit hídrico. À medida que o déficit hídrico se intensificava, foi observado um aumento no percentual de danos de membrana, tendo o T0 apresentado o maior índice de danos em relação ao controle. A restrição na disponibilidade de água também afetou significativamente a concentração de pigmentos fotossintéticos, com reduções para a chl a, b e total e incremento para carotenóides. Além disso, o déficit promoveu aumento significativo na concentração de proteínas solúveis para o T0 e T25 e de prolina livre para os três tratamentos com deficiência hídrica. Para a concentração de carboidratos, houve incremento, porém não significativo. O pajeuzeiro foi bastante afetado pelo déficit hídrico, porém demonstrou forte capacidade de recuperação de todos os parâmetros analisados após a reidratação, o que demonstra certo grau de tolerância da espécie. Portanto, a espécie Triplaris gardneriana utiliza o fechamento estomático, juntamente com a senescência e abscisão foliar, como principal mecanismo para evitar a perda excessiva de água. / São Cristóvão, SE

Orientadores: Rosiane Lopes da Cunha, Miriam Dupas Hubinger / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:31:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_EdmeiaSabadini_D.pdf: 3460318 bytes, checksum: 852074cc798cd99ff46cf910e7887c71 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Foram estudadas as interações entre as proteínas do leite e a carragena em sistemas acidificados com glucona-delta-lactona (GDL) contendo ou não co-solutos, como açúcar (sacarose) e a mistura salina KCl/NaCl, na formação/obtenção de géis. Foi possível avaliar o efeito das variáveis de composição (concentrações de caseinato de sódio, concentrado protéico do soro, carragena, sacarose ou mistura salina KCl/NaCl) e condições de processo (temperatura de mistura dos componentes, tempo de aquecimento e velocidade de agitação) nas propriedades mecânicas e da capacidade de retenção de água dos géis protéicos acidificados, utilizando a metodologia de planejamento experimental fatorial. Essas análises foram complementadas com microscopia eletrônica de varredura e calorimetria diferencial de varredura. Nos géis obtidos com adição de sacarose verificou-se que a concentração de carragena foi a variável de maior contribuição ao aumento da dureza, deformabilidade e firmeza dos géis. Através dos ensaios de relaxação de tensões, verificou-se que o módulo elástico foi fortemente influenciado pelas interações entre a carragena e o caseinato de sódio, na presença do açúcar. O gel mais forte foi obtido em altas concentrações de biopolímeros, sendo o efeito da sacarose associado à diminuição das interações polissacarídeo-solvente. Na análise dos ensaios de ruptura e de relaxação de tensões constatou-se que os géis com a adição da mistura salina (KCl/NaCl), comportaram-se de maneira diferente dos com e sem sacarose. Foram estruturalmente muito mais frágeis e, em certas formulações, não se formou gel, sendo a força iônica e a temperatura de processo, as variáveis que definiram as características reológicas do sistema com sal. Pode-se observar o efeito negativo da concentração do concentrado protéico do soro (CPS) nas propriedades mecânicas do gel lácteo. Na avaliação da capacidade de retenção de água nos sistemas contendo sal, o comportamento foi totalmente diferente do da sacarose. A adição do açúcar promoveu o fortalecimento da rede do gel, com uma malha mais firme e coesa ao contrário do observado para os géis com adição da mistura salina KCL/NaCl / Abstract: Gel formation due to interactions between milk proteins and carrageenan in systems acidified by glucono-delta-lactona (GDL) with or without co-solutes like sugar (sucrose) and KCl/NaCl, were studied. A factorial experimental design was used to determine the effect of several variables, such as: the composition of the system (concentrations of sodium caseinate, whey protein concentrate, carrageenan and sucrose or a KCl/NaCl mixture); the process conditions (temperature of the mixture, heating time and stirring speed), on the mechanical properties of the acidified gels, as well as their water holding capacity. Scanning Electronic Microscopy and Differential Scanning Calorimetry were also used to complement the studies. In the gels containing sucrose, the concentration of carrageen was the more important variable with respect to the increase in hardness, rigidity and consistence of the gels. Using the stress relaxation experiments, it was observed that the elastic modulus was highly affected by the interactions between the carrageenan and sodium caseinate if sucrose was present. The strongest gel was obtained with the higher concentrations of the biopolymers, and this can be attributed to a decrease in the interactions between the polysaccharides and the water. In the presence of salts (KCl/NaCl) the stress relaxation and rupture experiments showed that the gels obtained were different from those obtained with the addition of sucrose or without a solute. The gels containing salts were much weaker and in some cases failed to form a gel. For these gels, the ionic strength and the temperature were the more important variables affecting the rheological properties of the gels. On the other hand, a negative effect of the concentration of whey protein concentrate on the mechanical properties of the lacteous gels could also be observed, due to strong interactions between the sodium caseinate and carrageenan. In terms of the water holding capacity, the behaviors of the gels containing salts and sucrose were again completely different. In the presence of sucrose, the molecular structure of the gel became stronger and cohesive, the opposite effect being observed in gels containing salts (KCl/NaCl) / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Cette these est consacree a l’etude des interactions entre les lacunes et les elements d'alliages d’un acier renforcé par une dispersion de nano-oxydes (ODS (Oxide Dispersion Strengthened)), matériau de structure envisagé pour les réacteurs nucléaires du futur. Ces travaux ont été réalisés pour un système simplifié constitué d'une matrice de fer α contenant de l'oxygène, de l'yttrium, du titane et des lacunes à partir de modélisations multi-échelles. Nous nous sommes attachés en particulier au rôle des lacunes formées en exces au cours de l’elaboration de ces aciers. La stabilite et la mobilite des amas lacunes-solutés ont été examinées à partir de calculs ab initio, d’une part, pour l’oxygene qui a ete compare au carbone et a l’azote, solutes interstitiels egalement presents dans les aciers, et d’autre part, pour le titane et l’yttrium, solutes substitutionnels. Les trois solutés interstitiels ont révélé un comportement tres analogue. L’impact de la mobilité des amas lacunes-solutes a ete etabli en utilisant un modele en dynamique d’amas parametre sur nos résultats ab initio. Il a été ainsi démontré que, en sursaturation de lacunes, la diffusion des solutés interstitiels peut etre acceleree, alors que celle des solutes substitutionnels ne l’est pas forcement. Ces conclusions se sont averees coherentes avec des observations experimentales existantes. L’ensemble de ces résultats ont ensuite été exploité pour améliorer notre compréhension des mécanismes de formation des nanoparticules. Il est apparu que la diffusion relative de l’yttrium et du titane, ainsi que le nombre de noyaux potentiels pour former des nanoparticules dépendent de la concentration en lacunes dans le système. / This PhD thesis is devoted to the study of interactions between vacancies and alloying elements in Oxide Dispersion Strengthened (ODS) steels, which are promising candidate materials for future nuclear reactors. This work is based on multiscale modeling of a simplified system composed by oxygen, yttrium and titanium atoms and vacancies in an α-iron lattice. We particularly focused on the role of vacancies which are created in excess during the fabrication of these steels. The stability and mobility of vacancy-solute clusters have been examined using ab initio calculations for oxygen, on one hand, which has been systematically compared to carbon and nitrogen, interstitial solutes frequently present in iron-based materials, and, on the other hand, for substitutional solutes : titanium and yttrium. The three interstitial solutes show very similar energetic and kinetic behaviors. The impact of small mobile vacancy-solute clusters has been verified using a cluster dynamics model based on our ab initio results. It has been thus demonstrated that with oversaturation of vacancies, diffusion of interstitial solutes may be accelerated, while substitutional solutes do not become necessarily faster. These conclusions are consistent with existing experimental observations. All these results have been then used to complete our understanding of nanoclusters formation mechanisms. It appeared that the relative mobility of yttrium and titanium, as well as the number of potential nuclei to form nanoparticles strongly depend on the total vacancy concentration in the system.

In this diploma thesis were studied solubilization properties of polysaccharides by using hydrophobic solutes (Sudan Orange G, Sudan Red G, (±)-alpha-Tocopherol, Pyrene, Perylene, Nile red), which were represented by alkyl derivates of hyaluronan. At first, a behaviour of individual hydrophobic solutes was investigated in variously polar solvents (Methanol, 1 Propanol, Chloroforme, Cyklohexane, n Heptane) and in the environment of varying ionic strength (water, 0.1 M and 0.4 M NaCl). Afterwards, solubilization properties of Sodium Dodecyl Sulfate model solubilizated the hydrophobic solutes into a core of micelles was examinate. We were interested in the solubilization capacity as the mol of solubilized molecules per mol micelles of surfactant corresponding with a state of micelles saturation. In the case of the solubilization of (±)-alpha-Tocopherol into the core of micelles, it was not possible to determine the solubilization capacity. So we changed the determination of universally solubilization power. The solubilization power is defined as mol of molecules solubilized per mol surfactant relative to the quantity solubilizate at the micelles saturation. Model system of Sodium Dodecyl Sulfate as a simple surfactant carrying a negative charge as the alkyl derivates of hyaluronan was selected bacause of its characteristics.The surfactant forms unimolar micelles and its critical micelle concentrations and aggregation numbers are tabelated for the investigated microenvironment. The main aim of the study was investigating of hydrophobic domains of alkyl derivates of hyaluronan as free places for incorporation hydropbobic solutes in the microenvironment of varying ionic strength. The critical aggregation concentrations were determined by the Pyrene 1:3 ratio method. For the research of micropolarity of alkyl derivates hyaluronan’s domains were selected two concentrations of derivates for the next research of solubilization experiments - the first concentration near the critical aggregation concentration and the second concentration above it. The effect of concentration of Pyrene on a core polarity of derivates was investigated. We discovered the influence of the concentration and the other we found a stationary area of the concentration. In the end we investigated the influence of preparation of solutions of derivates of hyaluronan on the core polarity by the concentration of pyrene which corresponds to the stationary area. The study of solubilization properties of alkyl derivates of hyaluronan is not a simple case as we assumed. When we measured spectra of the absorbance, higher concentration of derivates of hyaluronan belittle absorbance of solubilizates. At the experiment of solubilization with Sudan Red G we found out that Sudan Red G is not able to solubilizate into the hydrophobic core of micelles of hyaluronan’s derivates because of lipophilic or steric effects. We had to change Perylene as a new solubilizate. From the measured emission spectra we found saturation micelles. We can express the solubilization power of hyaluronan’s derivates for the concentration of Perylene. The main aim of the diploma thesis was to determine optimal way of the preparation of hyaluronan’s derivates solutions with required degree of solubilization.