Em trigo, os genes de tolerância ao alumínio tóxico (Al3+) tem sido identificada no cromossomo 4DL, incluindo o gene presente em BH1146, o mais estudado dos genótipos tolerantes brasileiros. Embora Toropi tenha sido identificado como um genótipo altamente tolerante ao Al3+, a genética e a singularidade dessa fonte nunca tinha sido investigada. Os objetivos desse estudo foram investigar a genética da tolerância ao Al3+ em Toropi e verificar se o gene é o mesmo presente em BH1146; mapear quantitative trait loci (QTLs) associados à tolerância ao alumínio em Toropi e investigar suas localizações no genoma de trigo e desenvolver uma biblioteca de subtração de Toropi objetivando identificar genes candidatos regulados por estresse de alumínio. Duas populações de linhagens recombinates (recombinant inbred line – RIL), uma F7 de Toropi (tolerante) por Anahuac (sensível) e outra F6 RIL de Toropi por BH1146 foram avaliadas quanto à tolerância ao alumínio, avaliando a taxa de crescimento da raiz após tratamento com alumínio em solução hidropônica. A segregação genética indica a presença de um gene principal para tolerância ao Al3+, denominado AltTp, que difere do gene presente em BH1146. AltTp está a 21cM do marcador microssatélite Xgdm129, previamente mapeado no cromossomo 4DS. Linhagens nulitetrassômicas e ditelossômicas foram utilizadas para confirmar a posição do AltTp no braço curto do cromossomo 4D de trigo. Este é o primeiro estudo reportando a presença de um gene para tolerância ao Al3+ em trigo no cromossomo 4DS, confirmando a singularidade de Toropi como fonte de genes para essa característica. Outros QTLs foram identificados nesse estudo, incluindo um presente no cromossomo 3B de trigo que corresponde ao cromossomo 1 de arroz, onde foram identificados os maiores QTLs para a tolerância ao Al3+ nessa espécie. Cento e nove sequências foram obtidas pela análise de Supression Subtractive Hybridization (SSH), sendo 99 sequências únicas. Análises de seqüências revelaram genes envolvidos em diversas vias metabólicas incluindo metabolismo de ácidos orgânicos e carboidratos, transdução de sinais, fatores de transcrição, biossíntese de proteínas, proteínas envolvidas na aliviação de estresse oxidativo, estrutura de membrana e outras funções. É possível que AltTp seja o gatilho para uma cascata de resposta ao estresse de Al3+ que envolve vias de sinalização e metabólicas complicadas. Esses genes de resposta ao estresse de trigo fornecem uma visão sobre o mecanismo de tolerância ao Al3+ em plantas. / In wheat most of the of aluminum tolerance genes have been identified on chromosome 4DL, including one present in BH1146, the most studied wheat Brazilian tolerant genotype. Although Toropi has been identified as a highly tolerant genotype to Al3+, the genetics and uniqueness of this source has never been investigated. The objectives of this study were to investigate the genetics of Toropi aluminum tolerance and its uniqueness compared to AltBH gene present in BH1146; to map the quantitative trait loci (QTLs) associated to Toropi aluminum tolerance and investigate their genome locations in wheat; and to develop a differential library from Toropi aiming to identify candidate genes regulated by aluminum stress. Two recombinant inbreed line populations (RILs), one F7 from Toropi (tolerant) by Anahuac (sensitive) and another F6 RIL from Toropi by BH1146, were screened for Al-tolerance by mensuring root growth rate following Al treatment in hidroponic solution. Genetic segregations indicated the presence of a major gene for aluminum tolerance in Toropi, named as AltTp, which differs from the one present in BH1146. AltTp is 21cM from Xgdm129 SSR marker, which has been previously mapped on chromosome 4DS. Nulitetrasomic and ditelosomic lines were used to confirm AltTp position on the wheat short arm of chromosome 4D. This is the first study to report a gene for aluminum tolerance in wheat on chromosome 4DS, confirming the uniqueness of Toropi as a genetic source for this trait. Other QTLs were identified in this study, including one present on wheat chromosome 3B which corresponds to rice chromosome 1, where most of aluminum tolerance QTLs have been identified in that species. One-hundred and nine sequences were obtained by the analysis of Supression Subtractive Hybridization (SSH), being 99 unique ones. Sequence analysis has revealed genes involved in several metabolic pathways including organic acid and carbohydrates metabolism, signal transduction, transcription factors, protein biosynthesis, oxidative stress alleviation, membrane structure and other functions. It is possible that AltTp triggers a cascade of responses to aluminum stress, which involves complex signaling and metabolic pathways. These wheat response stress genes provide new insights about Al-tolerant mechanisms in plants.

Solos ácidos causam redução do rendimento de plantas de lavoura, tanto pela redução da disponibilidade de nutrientes como pela presença de elementos tóxicos, como o alumínio (Al) na sua forma mais reativa. A combinação entre estes dois fatores tem consequências graves para a planta, tais como a redução do crescimento de raízes e da produção de biomassa. A aveia possui tolerância ao Al quando comparada com trigo e cevada, porém há considerável variação dentro da espécie. Os mecanismos de tolerância ao Al em aveia ainda não foram elucidados. Na família Poaceae, tanto mecanismos de exclusão quanto de detoxificação foram identificados, e vários genes associados à tolerância ao Al. Os objetivos deste trabalho foram: identificar QTLs associados à tolerância ao Al a partir da fenotipagem a campo e em hidroponia de uma população segregante e sequências com homologia a genes associados a tolerância ao Al em outras espécies. Foi gerado um mapa genético para a população oriunda do cruzamento de UFRGS17 e UFRGS930598, aonde foram encontrados três QTLs associados à tolerância ao Al em hidroponia, explicando 64% da variação fenotípica. Não foram identificados QTLs para tolerância ao Al a campo. Sequência homóloga ao gene ALMT1 foi identificada, sendo predita a existência de cinco íntrons e seis exons e uma proteína com seis domínios transmembrana no alelo identificado em UFRGS 17. Em UFRGS 930598, o primeiro exon e parte do primeiro intron não foram obtidos. Também foi identificado parcialmente uma sequência homóloga ao gene STOP1 com 89% de similaridade a sequência de Brachypodium distachyon. / Acid soils reduce crop yield, not only by affecting nutrient availability, but also by increasing the presence of toxic element forms, such as aluminum (Al), in its most reactive form. The combination of these two factors has negative consequences to the plant, for example reduction in root growth and biomass production. Oats are considered Al tolerant if compared to wheat and barley, but there is a large variation inside the species. In poaceae, mechanisms related to exclusion as weel as to detoxification have been identified and several genes have been associated to Al tolerance.This study aimed to identify QTLs associated to Al tolerance using field and hydroponic phenotyping of a recombinant inbred population, and identify sequences with homology to genes associated to Al tolerance in other species. Three QTLs associated to hydroponic Al tolerance were identified in the map generated to UFRGS 17 x UFRGS 930598 population, explaining 64% of the phenotypic variation. A sequence similar to the ALMT1 gene was identified. The UFRGS 17 alIele was predicted to contain five introns and six exons and to code a protein with six transmembrane domains. In UFRGS 930598, the first predicted exon and part of the first intron were not cloned. A sequence similar to the STOP1 gene was partially identified with 89 % of homology to the Brachypodium distachyon homologous sequence.

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.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-27T17:06:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 670459 bytes, checksum: 8266d1cee24912d4e54135393a125da7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T17:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 670459 bytes, checksum: 8266d1cee24912d4e54135393a125da7 (MD5) Previous issue date: 2001-03-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este experimento teve como objetivo avaliar os efeitos de cinco concentrações de alumínio (0, 50, 100, 200 e 400 μmol L-1 de Al) sobre as trocas gasosas, a fluorescência da clorofila, o crescimento e a composição mineral dos porta-enxertos limoeiros Cravo (Citrus limonia Osbeck ) (CR) e Volkameriano (Citrus volkameriana Hort. ex Tan.) (VL), e tangerineiras Cleópatra (Citrus reshni Hort. ex Tan) (CL) e Sunki (Citrus sunki Hort. ex Tan.) (SK), em cultivo hidropônico. O experimento foi montado segundo o esquema de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas as concentrações de Al e nas subparcelas os porta-enxertos. Os tratamentos foram distribuídos no delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. A presença de 14, 18 e 55 μmol L-1 de Al na solução nutritiva, aumentou a taxa fotossintética líquida (A) nos porta-enxertos CR, SK e CL, respectivamente, verificando-se decréscimo com o aumento da concentração de Al. No VL houve efeito inibitório do Al sobre a A, mesmo em baixas concentrações. Com o aumento da concentração de Al, houve incremento da concentração interna de CO2 em todos os porta-enxertos. A condutância estomática ao vapor de água (gs) e a taxa transpiratória (E) aumentaram na presença do Al nas duas tangerineiras. Todas as características relacionadas com a fluorescência da clorofila diminuíram em função da concentração de Al, com exceção da relação Fv/Fm na tangerineira CL. Em todos os porta-enxertos, a taxa relativa de crescimento da massa de matéria fresca total da planta aumentou na presença de baixas concentrações de Al (15 a 35 μmol L-1) na solução nutritiva, decrescendo na presença de maiores concentrações. O crescimento da parte aérea, a relação de área foliar e a relação de massa foliar diminuíram em todos os porta- enxertos na presença do Al. No limoeiro Cravo verificou-se decréscimo de crescimento do sistema radicular a partir de 23 μmol L-1 de Al. Nos demais porta-enxertos, esse crescimento atingiu valores máximos na presença de 91 a 117 μmol L-1 de Al. Com o aumento da concentração de Al na solução nutritiva, verificou-se, na matéria seca do sistema radicular de todos os porta-enxertos, decréscimos dos teores de N-orgânico, P, Cu, Mn e Zn. Na matéria seca da parte aérea de todos os porta-enxertos, houve decréscimos dos teores de P e S em função da concentração de Al. Houve aumento do teor de Al no sistema radicular e na parte aérea de todos os porta-enxertos, em função da concentração de Al na solução nutritiva; esse acúmulo no sistema radicular foi de 11,4 a 30,6 vezes maior em comparação à parte aérea. Considerando-se as características das trocas gasosas, da fluorescência da clorofila e do crescimento de planta, o limoeiro Cravo foi o mais sensível ao Al, enquanto que a tangerineira Cleópatra , foi o porta-enxerto mais tolerante. / The objective of this experiment was to evaluate the effects of five aluminium (Al) concentrations (0, 50, 100, 200, and 400 μmol L-1) on gas exchange, chlorophyll fluorescence, growth and mineral composition of the following lemon rootstocks: 'Cravo'(Citrus limonia Osbeck) (CR) and 'Volkameriano' (Citrus Volkameriana Hort. Ex Tan. (VL) and tangerine rootstocks 'Cleopatra'(Citrus reshni Hort. Ex Tan) (CL) and 'Sunki' (Citrus sunki Hort. Ex Tan.) (SK), in hydroponic culture. The experiment followed a split plot scheme with the plots being the Al concentrations and the subplots, the rootstocks, arranged in a randomized block design, with four replications. The presence of 14, 18 and 55 μml L-1 of Al in the nutritive solution increased the net photosynthesis (A) in the rootstocks CR, SK and CL, respectively, decreasing with increased Al concentration. Al inhibited A in the VL, even under low concentrations. Increased Al concentration increased internal CO2 concentration, in all rootstocks. Stomatal conductance to water vapor (g s) and transpiration rate (E) increased under Al, for both tangerine. All the characteristics related with chlorophyll fluorescence decreased as a function of Al concentration, except the Fv/Fm relation in the tangerine CL. In all rootstocks, the relative growth rate of the plant's total fresh matter mass increased under low Al concentrations (15 to 35 μmol L-1) in the nutritive solution, decreasing under larger concentrations. Growth of the shoot, leaf area ratio and leaf weight ratio decreased in all rootstocks in the presence of Al. The 'Cravo' lemon had a decrease in the root system growth, starting from 23 μmol L-1 of Al. For the remaining rootstocks, this growth reached maximum values with 91 to 117 μmol L-1 of Al. Increased Al concentration in the nutritive solution caused decrease in organic-N, P, Cu, Mn and Zn concentration in the root system's dry matter of all rootstocks. There was decrease of P and S concentration in the dry matter of the shoots of all rootstocks, as a function of Al concentration. Al concentration in the roots and shoot of all rootstocks increased as a function of Al concentration in the nutritive solution; this accumulation in the roots was 11.4 to 30.6 times higher than that in the shoots. Considering the characteristics of the gas exchange, chlorophyll fluorescence and plant growth, the lemon 'Cravo' was the most susceptible to Al, while the tangerine 'Cleopatra' was the most tolerant. / Não foi localizado o cpf do autor.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-12T11:23:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 481123 bytes, checksum: d6da385743a9569392c17fb1a9d1e9cc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-12T11:23:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 481123 bytes, checksum: d6da385743a9569392c17fb1a9d1e9cc (MD5) Previous issue date: 2002-02-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Avaliou-se o potencial genético de nove cultivares de soja em relação à embriogênese somática utilizando 2,4-D como agente indutor a fim de selecionar os genótipos mais responsivos para serem transformados com o gene que codifica a citrato sintase (CS). Foi verificado um efeito marcante do genótipo nas respostas morfogênicas. Os cultivares Spring, CAC-1 e COODETEC 201 apresentaram as melhores respostas, com médias de produções de embriões por cotilédone de 32,63, 27,60 e 26,80, respectivamente. Cinco cultivares foram utilizados na fase de proliferação. Destes, os cultivares CAC-1 e Spring apresentaram altas freqüências de formação de agregados de embriões secundários, 90,6% e 91,6%, respectivamente. Para avaliar a fidelidade genética das plantas regeneradas por este sistema embriogênico foram utilizados marcadores RAPD. Vinte “primers” foram usados para avaliar 44 regenerantes do cultivar Spring e 28 do cultivar CAC-1. Três “primers” apresentaram bandas polimórficas para dois regenerantes do cultivar Spring, em relação à planta matriz, com uma freqüência de variação somaclonal de 4,5%. Para ‘CAC-1’, quatro “primers” mostraram polimorfismos em um regenerante, com freqüência de variação de 3,5%. Estes resultados mostram que marcadores RAPD podem ser utilizados para assegurar a estabilidade genética de plantas regeneradas via sistema de embriogênese somática em soja, garantindo a fidelidade genética dos regenerantes. A taxa de variação somaclonal, avaliada em nível molecular, foi relativamente baixa para as plantas regeneradas (menor que 5%) quando comparado às relatadas para outras espécies. Portanto, o protocolo de embriogênese somática com 180 μM de 2,4-D foi usado para obter plantas de soja geneticamente modificadas com o gene CS. Após seleção dos cultivares mais responsivos à embriogênese, seguiu-se a transformação genética. Cotilédones dos cultivares Spring e CAC-1 foram utilizados para avaliar o nível de expressão transitória em resposta à transformação mediada por Agrobacterium com o auxílio da sonicação. O tempo de sonicação foi de 2 segundos e os cotilédones foram co-cultivados em meio MSD40 suplementados e não-suplementado com acetossiringona (100 μM). A freqüência relativa da expressão transitória de gene GUS, na face adaxial dos cotilédones, foi de 13,9% e 19,3% para os cultivares CAC-1 e Spring, respectivamente, quando acetossiringona foi empregado. Porém, na ausência de acetossiringona, a freqüência relativa reduziu para 0,37% e 1,46% para CAC-1 e Spring, respectivamente. A avaliação da expressão transitória na otimização de sistemas de transformação serviu como suporte para transformação com o gene CS. Agregados de embriões do cultivar CAC-1 foram transformados com o gene (CS) de Daucus carota e de Escherichia coli. Um total de 26 embriões transformados com o gene CS de D. carota e 31 com o gene CS de E. coli chegaram à fase final para conversão em plantas. Quando colocados no meio de conversão e germinação o processo de conversão foi iniciado com a emissão dos primeiros folíolos. No entanto, logo em seguida iniciava um forte processo de necrose dos folíolos com conseqüente morte das plântulas. Sugere-se que o efeito necrótico observado nos folíolos das plântulas transgênicas poderia estar associado ao nível de expressão do gene CS. Uma superexpressão desse gene levaria ao acúmulo de citrato nas folhas, inibindo a respiração o que acarretaria acúmulo de piruvato. Piruvato em excesso na folha é utilizado na síntese de lactato, causando elevação na acidez. Este fato promoveria a necrose observada nos folíolos das plântulas de soja transformadas com o transgene CS. / The genetic potential of nine soybean cultivars were evaluated in relation to the somatic embryogenesis using 2,4-D as inductor in order to select the most responsive genotypes to be transformed with the gene that codifies citrate synthase (CS). It was observed a strong effect of the genotype in the morphogenic response. Spring, CAC 1 and COODETEC 201 cultivars showed the best answers, with averages of embryo production for cotyledon of 32.6, 27.6 and 26.8, respectively. Five cultivars were used in the proliferation phase. Of these, CAC 1 and Spring showed the highest frequencies in the formation of secondary embryo clusters, 90.6% and 91.6%, respectively. It was concluded that the embryogenic system optimized in this work can be employed for soybean transformation once a responsive cultivar is used. RAPD markers were used to evaluate genetic stability of regenerants of soybean plants obtained via somatic embryogenesis using 180 μM 2,4-D. Twenty primers were used for screening 44 regenerants from cultivar ‘Spring’ and 28 from cultivar ‘CAC 1’. Three primers were polymorphic for two of the Spring-derived regenerants, with a somaclonal frequency of 4.5 %. Four primers were polymorphic for the CAC 1-derived regenerant, with a somaclonal frequency of 3.57%. The present results indicate the usefulness of RAPD markers to detect genetic instability in soybean primary regenerant plants derived from somatic embryogenesis, and as a certification tool for monitoring genetic stability during the regeneration process. Therefore, the somatic embriogenesis protocol with 180 μM 2,4-D was used to obtain genetically modified soybean plants with the CS gene. Cotyledons of the cultivar Spring and CAC-1 were used to evaluate the transient expression level in response to sonication-assisted Agrobacterium- mediated transformation. The time of sonication was of two seconds and the cotyledons were co-cultivated in MSD40 medium supplemented or not with acetosyringone (100 μM). The relative frequency of transient expression of GUS gene, in the adaxial face of the cotyledons, was 13.9% and 19.3% for cultivar CAC-1 and Spring, respectively, when acetosyringone was used. However, in the absence of acetosyringone, the relative frequency reduced to 0.37% and 1.46% for CAC-1 and Spring, respectively. Optimization of the transient expression in transformation systems gave support for transformation with the CS gene. Embryo clusters of cultivar CAC-1 were transformed with CS gene from Daucus carota and from Escherichia coli. A total of 26 transformed embryos with the CS gene from D. carota and 31 with the CS gene from E. coli was obtained for conversion into plants. When these embryos were placed in the conversion and germination medium, the conversion process was initiated by emitting the first leaflets. However, soon after it began a strong necrosis took place of the leaflets with consequent death of the plants. It is suggested that the necrotic effect observed in the leaflets could be associated with the level of expression of the CS gene. Over expression of this gene would lead to citrate accumulation in the leaflets, inhibiting the respiratory process. That would induce piruvate accumulation. Piruvate in excess would be used for lactate synthesis, causing an increase of the acidity. This fact would promote the necrosis observed in the leaflets of the transformed soybean plants with the CS gene. / Tese importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2358246 bytes, checksum: 882ce511185e31ae61ca9848e6d2ca90 (MD5) Previous issue date: 2007-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The reactive oxygen intermediates (ROIs) production was studied in plants of two rice cultivars, Fernandes (CNA-1158) and Maravilha (CNA-6843-1), in the presence of aluminum. Nine days-old rice seedlings were exposed to 0 and 1 mM Al for ten days and, then, plant growth, superoxide (O2 -), hydrogen peroxide (H2O2) and chloroplastidic pigment contents, lipid peroxidation, gas exchange and chlorophyll a fluorescence parameters were determined. The Fernandes cultivar growth did not change with Al treatment, while in Maravilha cultivar reductions were observed in both roots and shoot. The control plants of the two cultivars showed the same content of O2 - in the two parts of the plants. Aluminum treatment caused reduction in the O2 - contents only in the roots of the Fernandes cultivar, while in the leaves the reduction occurred in both cultivars, but with higher intensity in the Fernandes cultivar. The presence of O2 - was histochemically shown in the root apices of the two rice cultivar, independent of Al treatment. This oxygen reactive species accumulated mainly in the epidermis and external cortical cells of the root apices. The H2O2 content in the roots of control plants of the Fernandes cultivar were higher than in the Maravilha cultivar. After exposure to Al, a reduction in this reactive oxygen species content was observed only in the Fernandes cultivar, which became statistically similar to that of the Maravilha cultivar. In the leaves, Al treatment reduced the H2O2 content only in the Maravilha cultivar, which became similar to that of the Fernandes cultivar. Lipid peroxidation in the roots increased with the Al treatment only in the Maravilha cultivar, becoming significantly higher than in the Fernandes cultivar. In the leaves, Al treatment did not have any effect, but the Fernandes cultivar showed larger lipid peroxidation than the Maravilha cultivar. Chlorophyll a, b, total chlorophyll and carotenoids contents increased in Fernandes cultivar, but they did not change in the Maravilha cultivar after plants exposure to aluminum. In spite of that, gas exchange and chlorophyll a fluorescence parameters were not modified by Al treatment in none of the cultivars. In the presence of Al, Fernandes cultivar showed lower superoxide and hydrogen peroxide contents, which could explain, at least partly, the smallest lipid peroxidation of its membranes and, consequently its larger growth. / Neste trabalho, avaliou-se a produção de intermediários reativos de oxigênio em plantas de dois cultivares de arroz, Fernandes (CNA-1158) e Maravilha (CNA-6843-1), na presença de alumínio. Plântulas de arroz de nove dias de idade foram expostas ao Al nas concentrações de 0 e 1 mM, durante dez dias e, então, determinou-se o crescimento, os teores de superóxido (O2 -), de peróxido de hidrogênio (H2O2) e de pigmentos cloroplastídicos, a peroxidação de lipídios e parâmetros de trocas gasosas e fluorescência da clorofila a. O crescimento do cultivar Fernandes não foi modificado pelo Al, enquanto o do cultivar Maravilha sofreu redução desta variável tanto nas raízes quanto na parte aérea. As plantas controle dos dois cultivares apresentaram os mesmos teores de O2 - nas duas partes das plantas. O tratamento com Al provocou redução no teor de O2 - nas raízes apenas no cultivar Fernandes, enquanto nas folhas a redução ocorreu nos dois cultivares, mas com maior intensidade no cultivar Fernandes. A presença de O2 - foi demonstrada histoquimicamente nos ápices radiculares dos dois cultivares, independente do tratamento com alumínio. O acúmulo desta espécie reativa ocorreu, principalmente, nas células epidérmicas e corticais mais externas. O teor de H2O2 nas raízes das plantas controle do cultivar Fernandes foi mais elevado que no cultivar Maravilha. Após exposição ao Al, observou-se redução no teor desta espécie reativa apenas no cultivar Fernandes, que passou a ter a mesma concentração do cultivar Maravilha. Nas folhas, o tratamento com Al causou redução no teor de H2O2 apenas no cultivar Maravilha, que passou a ter o mesmo teor do cultivar Fernandes. A peroxidação de lipídios nas raízes aumentou com o tratamento com Al apenas no cultivar Maravilha, passando a ser significativamente maior que no cultivar Fernandes. Nas folhas, o tratamento com Al não teve efeito, mas o cultivar Fernandes apresentou maior peroxidação de lipídios que o cultivar Maravilha. Os teores de clorofila a, b, clorofila total e carotenóides aumentaram no cultivar Fernandes, mas não se modificaram no cultivar Maravilha após exposição das plantas ao alumínio. Apesar disso, os parâmetros de trocas gasosas e de fluorescência da clorofila a não foram modificados pelo tratamento com Al em nenhum dos cultivares. Na presença de Al, o cultivar Fernandes apresentou menores teores de superóxido e de peróxido de hidrogênio, que explicam, pelo menos em parte, a menor peroxidação dos lipídios de suas membranas e, conseqüentemente seu maior crescimento.

Submitted by Gustavo Caixeta (gucaixeta@gmail.com) on 2017-02-21T13:14:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 339223 bytes, checksum: 05053be3fb027d334a0a4fdb00eea1a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T13:14:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 339223 bytes, checksum: 05053be3fb027d334a0a4fdb00eea1a1 (MD5) Previous issue date: 1996-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil / Estudaram-se a absorção e o metabolismo do S influenciados pelo Al em dois cultivares de sorgo, um sensível (BR007A) e outro tolerante (BR006R) ao Al, com o objetivo de esclarecer alguns aspectos da tolerância a este elemento. As plantas, cultivadas em solução nutritiva, pH 4,0, foram submetidas a duas concentrações de Al (0 e 0,185 mM) e a duas concentrações de sulfato (0 e 0,6 mM) durante 10 dias. Determinaram-se, então, os pesos de matéria seca; os teores de Al, S-total, S-orgânico, S-sulfato e tióis totais; as constantes cinéticas de absorção de S; e a atividade da sulfurilase do ATP. A produção de matéria seca foi bastante reduzida tanto na ausência de S quanto na presença de Al. O Al acumulou-se principalmente no sistema radicular dos dois cultivares, independentemente da presença de S e reduziu o valor das constantes cinéticas V max e K m nos dois cultivares ou apenas no sensível, respectivamente. O C min foi idêntico nos dois cultivares, não tendo sido influenciado pelo Al. Os efeitos do Al sobre estas constantes foram sempre mais intensos quando as plantas foram cultivadas na sua presença. Os teores das frações sulfuradas decresceram na ausência de S ou na presença de Al nos dois cultivares, especialmente no sistema radicular. As reduções nas frações sulfuradas causadas pelo Al foram sempre maiores na presença de S. O cultivar tolerante, apesar do menor teor de S-total, apresentou índice de utilização deste elemento na presença de Al maior do que o cultivar sensível, principalmente no sistema radicular. O teor de tióis, independentemente da presença de S, aumentou nos tratamentos com Al, principalmente no sistema radicular. Este aumento, contudo, parece ser uma reação geral da planta ao estresse e não um mecanismo específico de tolerância das plantas de sorgo ao Al. A redução do sulfato pela sulfurilase do ATP deu-se, preferencialmente, na parte aérea. A atividade desta enzima, maior no cultivar tolerante, decresceu fortemente na presença de Al, independentemente da presença de S. / Sulfur uptake and metabolism influenced by Al were studied in two sorghum cultivars, one Al-sensitive (BR007A) and other Al-tolerant (BR006R), with the main objective to better understand some aspects of Al tolerance. Plants grown in nutrient solution, pH 4.0, were exposed to two Al concentrations (0 and 0.185 mM) and to two S concentrations (0 and 0.6 mM) during 10 days. Dry weight, Al, total-S, organic-S, sulfate-S, soluble thiol concentrations, kinetic constant of S uptake and ATP sulfurylase activity were determined. Dry weight yield was strongly reduced in the absence of S and, or presence of Al. Aluminum acumulated mainly in the root system of both cultivars, independent of the presence of S. The kinetic constants: V max and K m were reduced in the presence of Al in both cultivars or only in the Al-sensitive cultivar, respectively. The C min was identical in the two cultivars and did not change with Al treatment. Aluminum effects on those kinetic constants were always stronger when Al was added to the growth medium than in the absorption medium. The concentration of the various S fractions decreased in the S absence or Al presence, especially in the root system of both cultivars. The Al-induced reductions in these S fractions were always stronger when S was present. Although showing lower S- total concentration the Al-tolerant cultivar had in the presence of Al a higher S utilization index than the Al-sensitive one. The thiol concentration increase with Al treatment independent of S presence, especially in the root system. This increase however seems to be a general plant reaction to the stress rather than a specific Al tolerance mechanism in sorghum. The sulfate reduction, based on ATP sulfurylase activity occurred mainly in the leaves. The activity of this enzyme, higher in the Al-tolerant cultivar, was strongly reduced by Al in both cultivars, whether S was present or not in the growth medium.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 250559 bytes, checksum: dfc57be40260157fcf945d27d2d9744b (MD5) Previous issue date: 2007-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aluminum (Al) effects on the growth and enzymatic and non-enzymatic antioxidative mechanisms involved in the scavenging of reactive oxygen species (ROIs) in two rice cultivars: Fernandes (CNA-1158) and Maravilha (CNA-6843-1) with differential tolerance to Al were studied. The plants, grown in pH 4.0 nutrient solution, for ten days in nutrient solution, pH 4,0, were treated with Al 0 and 1 mM for ten days. Exposure to Al did not affect growth in Fernandes cultivar, while in Maravilha cultivar significant reductions were observed in the evaluated growth parameters. Aluminum increased the activities of the enzymes, catalases (CATs), peroxidases (POXs), glutathione reductases (GRs) and glutathione peroxidases (GPXs) in the roots of both cultivars. The activity of superoxide dismutases (SODs), however, increased only in the roots of the Fernandes cultivar, while in Maravilha cultivar it remained unchanged. Independent of the applied treatment and of the plant analyzed, the activity of the ascorbate peroxidases (APXs) was always larger in Fernandes cultivar. In the leaves, Al did not change any enzyme activity in Fernandes cultivar, except the POXs activity which reduced. In Maravilha cultivar, on the other hand, SODs, POXs and GPXs activities reduced in the presence of Al. Among the studied enzymes, SODs, APXs and GPXs in the roots and of CATs, POXs and APXs in the leaves, showed responses to Al treatment consistent with the differential tolerance to Al of these two rice cultivars. Ascorbate (AA) contents increased in the leaves and dehydroascorbate (DHA) decreased in the roots, in response to the Al treatment in both cultivars. The reduced form (AA) content was much higher in the leaves, where the AA/DHA ratio reached values thirty times larger times than in the roots. In the roots, Fernandes cultivar showed lower AA contents, but higher APXs activity and the Maravilha cultivar the opposite, indicating an important role of this metabolite as substrate for the reaction catalyzed by APXs. Total glutathione contents, also, seem be important to the non-enzymatic defense system of both cultivars, but probably will be necessary to discriminate between reduced (GSH) and oxidized (GSSG) form to understand the role of this substance in sustaining antioxidative enzyme activities. In general, the activity of the antioxidative system, enzymatic and non-enzymatic, both in roots and leaves, were suggestive of having Fernandes cultivar a more efficient defense mechanism to the ROIs produced by Al treatments. / Os efeitos do alumínio (Al) sobre o crescimento e sobre os sistemas de defesa antioxidativos enzimáticos e não-enzimáticos envolvidos na eliminação dos intermediários reativos de oxigênio (ROIs) foram avaliados em dois cultivares de arroz: Fernandes (CNA-1158) e Maravilha (CNA-6843-1) com tolerância diferencial ao Al. As plantas, cultivadas em solução nutritiva, pH 4,0, foram tratadas com Al nas concentrações de 0 e 1 mM, durante dez dias. A exposição das plantas ao Al não afetou o crescimento no cultivar Fernandes, enquanto, no Maravilha, reduções significativas foram observadas nos parâmetros de crescimento avaliados. Nas raízes dos dois cultivares, a presença do Al aumentou a atividade das enzimas catalases (CATs), peroxidases (POXs), redutases da glutationa (GRs) e peroxidases da glutationa (GPXs). A atividade das superóxido dismutases (SODs) aumentou apenas nas raízes do cultivar Fernandes, não sendo modificada para o cultivar Maravilha. Independente do tratamento aplicado e da parte da planta analisada, a atividade das peroxidases do ascorbato (APXs) foi sempre maior no cultivar Fernandes. Nas folhas, o Al não alterou a atividade de nenhuma das enzimas no cultivar Fernandes, exceto a das POXs que sofreu redução. No cultivar Maravilha, por outro lado, as atividades das SODs, POXs e GPXs foram reduzidas na presença de Al. Dentre as enzimas estudadas, as SODs, APXs e GPXs nas raízes e as CATs, POXs, APXs nas folhas, exibiram resposta consistente com a tolerância diferencial ao Al apresentada pelos dois cultivares de arroz estudados. Nos dois cultivares, o teor de ascorbato (AA) aumentou nas folhas e o de desidroascorbato (DHA) reduziu nas raízes, em resposta ao tratamento com Al. O teor da forma reduzida (AA) foi muito mais elevado nas folhas, na qual a relação AA/DHA atingiu valores 30 vezes maiores que nas raízes. Nas raízes, o cultivar Fernandes apresentou menores teores de AA, porém maior atividade das APXs, enquanto no cultivar Maravilha foi observado o oposto, demonstrando o importante papel desse metabólito como substrato para a reação catalisada pelas APXs. A concentração de glutationa total, também, parece ser importante no sistema de defesa não enzimático, mas provavelmente seria necessário discriminar entre as suas formas, reduzida (GSH) e oxidada (GSSG), para entender seu papel como substrato das enzimas antioxidativas. De modo geral, as atividades dos sistemas de defesa antioxidativos enzimático e não-enzimático, tanto nas raízes como nas folhas dos dois cultivares, indicaram ter o cultivar Fernandes mecanismos de defesa mais eficientes no combate aos ROIs produzidos durante o tratamento com Al.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Celia Maria Peixoto Macedo.pdf: 871915 bytes, checksum: 550aeaffe858ee81ae2eb77011d7d2d1 (MD5) Previous issue date: 2008-02-20 / Objetivou-se neste trabalho avaliar a influência do alumínio na qualidade fisiológica e sanitária de sementes de duas espécies de café do Programa de Melhoramento Genético das espécies Coffea arabica L. e Coffea canephora Pierre ex. Froehner do Estado do Espírito Santo, coordenado pelo Incaper. Foram conduzidos quatro experimentos em delineamento inteiramente casualizado. No primeiro foram utilizadas sementes de Catuaí Amarelo IAC 86 e Apoatã submetidas a diferentes concentrações de alumínio: 0; 15; 30; 45 e 60 mg L-1, em esquema fatorial (2 x 5), com quatro repetições. No segundo foram utilizadas sementes de Catuaí Amarelo IAC 62, Iapar 59, Obatã e Oeiras, na ausência e presença de alumínio na concentração de 45 mg L-1, em esquema fatorial (4 x 2), com quatro repetições. A semeadura foi feita em rolos de papel-toalha, mantidos em câmaras BOD a 30ºC, na ausência de luz. Foram avaliados a germinação e o vigor (primeira contagem de germinação e comprimento de raiz). O terceiro experimento foi conduzido 42 dias após a semeadura do anterior, transferindo-se 10 plântulas de cada cultivar germinadas em ausência de Al3+ para solução nutritiva na ausência de Al3+, e 10 para solução em presença de Al3+; 10 plântulas de cada cultivar germinadas em presença de Al3+ para solução em ausência de Al3+, e 10 para solução em presença de Al3+, em esquema fatorial (4 x 4) com cinco repetições (cultivares x combinações de alumínio). Quarenta e quatro dias após a aplicação dos tratamentos foram avaliados: altura de plântula, comprimento de raiz, massa fresca e seca da parte aérea e raiz. No quarto experimento foram avaliadas a incidência e o controle de fungos nas sementes das cultivares de café arábica e robusta armazenadas por 12 meses sob temperatura de 4±3ºC, utilizando-se o método do papel de filtro em placas de Petri. As sementes foram tratadas com captan, ridomil e a mistura thiabendazole + thiram e avaliadas semanalmente até 28 dias de incubação. O alumínio não influencia na germinação, mas estimula o crescimento da raiz primária; a cultivar Apoatã é sensível ao alumínio; as cultivares Catuaí Amarelo IAC 62 e a Iapar 59 são tolerantes, a cultivar Oeiras apresenta tolerância intermediária, enquanto a cultivar Obatã se mostra sensível; os principais fungos incidentes são Fusarium sp. e Aspergillus spp., sendo que o tratamento com a mistura thiabendazole + thiram foi o mais eficiente na redução da incidência pelos fungos nas sementes de C. canephora, enquanto para C. arabica o mais eficiente foi o captan / It was aimed in this work to evaluate the influence of the aluminum in the physiologic and sanitary quality of seeds of two coffee species of the Genetic Improvement Program of the species Coffea arabica L. and Coffea canephora Pierre. Froehner of Espírito Santo State, coordinated by Incaper. Four experiments the entirely randomized experimental design was used. In the first was used seeds of Catuaí Amarelo IAC 86 and Apoatã submitted to different concentrations of aluminum: 0; 15; 30; 45 and 60 mg L-1, a factorial scheme (2 x 5), with four replicates. In the second was used seeds of Catuaí Amarelo IAC 62, Iapar 59, Obatã and Oeiras, in the absence and presence of aluminum in the concentration of 45 mg L-1, a factorial scheme (4 x 2), with four replicates. The sowing was made in paper-towel rolls, maintained in cameras BOD to 30ºC, in the light absence. The germination and the energy (first germination counting and root length) were appraised. The third experiment was driven 42 days after the sowing of the previous, being transferred 10 seedlings of each to cultivate germinated in absence of Al3+ for nutritious solution in the absence of Al3+, and 10 for solution in presence of Al3+; 10 seedlings of each to cultivate germinated in presence of Al3+ for solution in absence of Al3+, and 10 for solution in presence of Al3+, a factorial scheme (4 x 4) with five replicates (cultivate x combinations of aluminum). Forty four days after the application of the treatments were appraised: seedlings height, root length, fresh and dry mass of the aerial part and root. In the fourth experiment they were appraised the incidence and the control of mushrooms in the seeds cultivate of arabic and robust coffee stored by 12 months under temperature of 4±3ºC, being used the method of the filter paper in plates of Petri. The seeds were treated with captan, ridomil and the mixture thiabendazole + thiram and weekly evaluated up to 28 days of incubation. The aluminum doesn t influence in the germination, but it stimulates the growth of the primary root; to cultivate Apoatã it is sensitive to the aluminum; the cultivate Catuaí Amarelo IAC 62 and Iapar 59 are tolerant, to cultivate Oeiras it presents intermediate tolerance, while to cultivate Obatã it is shown sensitive; the main fungus incidents are Fusarium sp. and Aspergillus spp., and the treatment with the mixture thiabendazole + thiram was the most efficient in the reduction of the incidence for the fungus in the seeds of C. canephora, while for C. arabica the most efficient was captan