Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-18T19:16:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Janiffe P. Oliveira.pdf: 3897493 bytes, checksum: e8c1c8593647f30604371255062ad2cb (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-18T19:16:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Janiffe P. Oliveira.pdf: 3897493 bytes, checksum: e8c1c8593647f30604371255062ad2cb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-18T19:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Janiffe P. Oliveira.pdf: 3897493 bytes, checksum: e8c1c8593647f30604371255062ad2cb (MD5) Previous issue date: 2014-12-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this work was to determine morpho-physiological parameters and to determinate the genomic stability of banana plants produced in Temporary Immersion Bioreactor (TIB), besides analyzing the agronomic behavior of the multiplied plant in the field. Therefore, the work was organized in three chapters, as follows: 1- Maintenance, multiplication and acclimatization of banana plants produced in different in vitro cultivation systems; 2- Organogenic behavior and morpho-anatomical characterization of banana plants multiplied in Semi-Solid (SS) and Temporary Immersion Bioreactor (TIB) systems, and; 3 – Cytometric evaluation, morphological and field production of banana plants from plantlets produced in TIB. Initially, banana genotypes were evaluated in vitro under minimal growth conditions, where concentrations of culture medium full and half‐strength MS medium) and two temperatures (20 e 25 °C) were tested. After seven months, the material was evalued and the shoots multiplied in different culture systems, acclimatized. For the multiplication, two systems were evaluated and after, the plants were rooted, then, the plants were acclimatized and evaluated for survival and growthIn all conditions, the plants were evaluated anatomically to better characterize the effects of different treatments and environments on plant development. Finally, at the end of the in vitro propagation process, the plants from TIB were established in the field and evaluated with conventionally produced plants (clump division) during two production cycles. In parallel determinations of nuclear DNA content of the plants were also performed by flow cytometry, , with views to detect possible somaclonal variations of the. It was found that the best maintenance condition of the shoots under in vitro conditions was in full strength MS medium at 20 ºC. After the storage period, the multiplication rates reached values between 1.1 and 2.5 shoots per explant. When SS and TIB systems were compared, It was observed that plants produced in TIB presented higher growth, but, lower multiplication rates than those of the SS system. In general, the in vitro rooting was 100% for both culture systems, and the plant survival in greenhouse reached levels above 70%, with differences between cultivation systems. Morpho-anatomically few differences were observed between plants from TIB or SS systems,, although during acclimatization, increments in the epicuticular wax layer, stomatal density, epidermal thickness and hypodermis in the adaxial face, besides differences between the parenchyma tissues had been characteristic for the plants from both culture systems. Finally, when the plants produced in TIB were evaluated in field, it was found that they presented agronomic behavior similar to those conventionally propagated , without significant changes in nuclear DNA content, neither visual morphological abnormalities that could characterize some type of somaclonal variation. With this work it is possible to conclude that: i) banana plants can be maintained under in vitro minimal growth conditions, before being used for propagating purposes; ii) The TIB provide lower multiplication rates than SS system, althought it can be recommended to be used to lengthen or promote the rooting of shoots in cultivation; iii) Plants produced in TIB present morpho-anatomical characteristics similar to the ones produced in SS system, and; iv) Under field conditions, plantlets produced from TIB have similar agronomic performance to those produzed byconvencional propagation. / Este trabalho teve por objetivo determinar parâmetros morfo-fisiológicos e avaliar a estabilidade genômica de plantas de bananeiras produzidas em Biorreator de Imersão Temporária (BIT), além de analisar o comportamento agronômico em campo dos genótipos multiplicados. Para tanto, o trabalho foi dividido em três capítulos, como segue: 1- Manutenção, multiplicação e aclimatização de bananeiras produzidas em diferentes sistemas de cultivo in vitro; 2- Comportamento organogênico e caracterização morfo-anatômica de plantas de bananeiras multiplicadas em sistema Semi-Sólido (SS) e Biorreator de Imersão Temporária (BIT) e; 3 – Avaliação citométrica, morfológica e de produção em campo de bananeiras produzidas em Biorreator de Imersão Temporária. Inicialmente genótipos de bananeira foram avaliados quanto a capacidade de serem mantidos in vitro sob condições de crescimento mínimo, onde concentrações do meio de cultura (MS pleno e ½ MS) e duas temperaturas da câmara de crescimento (20 e 25 °C) foram testadas. Após sete meses, o material foi avaliado e as brotações multiplicadas em diferentes sistemas de cultivo, aclimatizadas e levadas para plantio e monitoramento em campo. Para a etapa de multiplicação, dois sistemas foram testados. Após replicadas e determinadas as taxas de multiplicação as plantas foram então enraizadas, sendo determinados seus padrões de crescimento e desenvolvimento. Uma vez avaliadas, as plantas foram aclimatizadas e avaliadas quanto ao crescimento e sobrevivência. Em todas as condições, as plantas também foram avaliadas anatomicamente por microscopia de luz e de varredura para melhor caracterizar os efeitos dos diferentes tratamentos e ambientes sobre o desenvolvimento das plantas. Por fim, ao final de todo o processo de propagação in vitro, as plantas do sistema BIT foram plantadas em campo e avaliadas durante dois ciclos de produção, quanto ao seu comportamento morfo-agronômico, com plantas produzidas convencionalmente (divisão de touceiras). Paralelamente a este experimento, também foram realizadas quantificações no conteúdo do DNA nuclear das plantas, por meio de análises por citometria de fluxo, além de avaliações visuais, com vistas a detectar possíveis alterações somaclonais nas plantas em estudos. De maneira geral, verificou-se que a melhor condição de manutenção das plantas foi quando estas foram mantidas sob meio de cultura de MS à 20ºC. Sob multiplicação, após o período de conservação, obtiveram-se taxas de multiplicação do material entre 1,1 e 2,5 brotos/explante, sendo que quando os sistemas SS e BIT foram comparados, verificaram-se que as plantas em BIT apresentam maior crescimento, mas menores taxas de multiplicação do que àquelas do sistema SS. De maneira geral, o índice de enraizamento in vitro das plantas foi de 100%, em ambos os sistemas de cultivo e a sobrevivência das plantas em casa de vegetação alcançou índices superiores a 70%, com diferenças quanto ao sistema de cultivo utilizado. Morfo-anatomicamente observaram-se poucas diferenças das plantas quando estas foram avaliadas nos diferentes sistemas de cultivo, embora durante a aclimatização, incrementos na camada de cêra epicuticular, densidade estomática, espessura da epiderme e hipoderme na face adaxial, além de diferenças entre os tecidos parenquimáticos tenham sido característicos para as plantas originadas em ambos os sistemas de cultivo (SS e BIT). Por fim, quando as plantas produzidas em sistema BIT foram avaliadas em campo, verificou-se que, de modo geral, estas apresentaram comportamento agronômico semelhante àquelas propagadas convencionalmente, sem variações significativas no conteúdo de DNA nuclear, nem anomalias morfológicas visuais que pudessem caracterizar algum tipo de variação somaclonal nas plantas. Conclui-se com este trabalho que: i) genótipos de bananeiras podem ser mantidos in vitro em condições de crescimento mínimo, antes de serem utilizados para fins de propagação; ii) O sistema de cultivo BIT proporciona menores taxas de multiplicação do que sistemas SS e são mais indicados para serem utilizados durante as fases de alongamento/enraizamento de plantas de bananeira in vitro; iii) Plantas produzidas em sistema BIT apresentam características morfo-anatômicas semelhantes àquelas produzidas em sistemas SS, e; iv) Em condições de campo, o uso de plantas produzidas em sistema BIT apresentam comportamento semelhantes à plantas produzidas convencionalmente, incluindo aspectos relacionados à produção e produtividade.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The potato (Solanum tuberosum L.) is the fourth culture in economic importance in the world after the wheat, of the maize and the rice. Consequently, the research with this species can bring benefits for a considerable number of people. Tissue culture has contributed in the genetic improvement of the potato in the direction of attainment of free plants of virus and micropropagation of elite genotypes. However, plants regenerated from tissue culture can show variation in agronomic characteristics important. The induced variation by tissue culture is called somaclonal variation. The occurrence of somaclonal variation can be identified in vitro for parameters still auxiliary as the multiplication rate. In field, the use of morphologic markers can be used to identify somaclones. The work had as objective: To evaluate the behavior in vitro of cultivating them of potato Asterix and Macaca through the multiplication rate observed during a period of eight months. Identify variant somaclonais proceeding of the culture in vitro of them cultivate Asterix and Macaca through morphological markers.To evaluate the genotype effect, culture-age effect and the type of explant on the occurrence of somaclones. Multiplication rate was used in the attempt to identify the occurrence of somaclonal variation in cultivating of potato Asterix and Macaca with three sources of explantes (apex stems, stems and callus) and two ages of subculture (70 months-old clone and 12 months-new clone).The morphological characterization of the plants and basic tubercles was effected according to described methodology for COLLARES (2002) based in the minimum describers of the potato (Solanum tuberosum L.). The multiplication rat of cultivating Macaca was greater that of Asterix and the behavior of the multiplication rate of Macaca oscillated between extreme values different of the observed one in Asterix. The rate multiplication depends on cultivar.Through the morphological characterization it was possible to identify that to cultivate them Asterix and Macaca had presented different behavior how much to the stability of the morphologic characteristics when passing for culture in vitro. The explante derived from callus in such a way presented the biggest occurrence of somaclonais variants for the treatments that had included Asterix as Macaca. The age of subculture of 70 months and 12 months had not been adjusted for maintenance of disgnostic characteristics of them to cultivate Asterix and Macaca due to occurrence of somaclones. It was possible to identify variant somaclonais in the treatments that had included Asterix and Macaca through the minimum describers of the potato. / A batata (Solanum tuberosum L.) é a quarta cultura em importância econômica no mundo depois do trigo, do milho e do arroz. Conseqüentemente, a pesquisa com esta espécie pode trazer benefícios para um considerável número de pessoas. A cultura de tecidos tem contribuído no melhoramento genético da batata no sentido de obtenção de plantas livres de vírus e micropropagação de genótipos elite. No entanto, plantas regeneradas a partir de cultura de tecidos podem exibir variação em importantes caracteres agronômicos. A variação induzida por cultura de tecidos é chamada de variação somaclonal. A ocorrência de variação somaclonal pode ser identificada ainda in vitro por parâmetros auxiliares como a taxa de multiplicação. Em campo, o emprego de marcadores morfológicos pode ser usado para identificar somaclones. O trabalho teve como objetivos: avaliar o comportamento in vitro das cultivares Asterix e Macaca de batata através da taxa de multiplicação observada durante um período de oito meses. Identificar variantes somaclonais provenientes do cultivo in vitro das cultivares Asterix e Macaca através de marcadores morfológicos; avaliar o efeito do genótipo, do tempo de subcultivo e do tipo de explante sobre a ocorrência de variantes somaclonais. Foi empregada a taxa de multiplicação na tentativa de identificar a ocorrência de variação somaclonal na cultivares de batata Asterix e Macaca com três fontes de explantes (ápice caulinar, segmento nodal e calo) e dois tempos de subcultivo (70 meses-clone velho e 12 meses-clone novo). A caracterização morfológica das plantas e tubérculos básicos foi efetuada segundo metodologia descrita por COLLARES (2002) baseada nos descritores mínimos da batata. A taxa de multiplicação da cultivar Macaca foi maior que a de Asterix e o comportamento da de Macaca oscilou entre valores extremos diferente do observado em Asterix. A taxa de multiplicação in vitro depende da cultivar. Através da caracterização morfológica foi possível identificar que as cultivares Asterix e Macaca apresentaram comportamento diferente quanto à estabilidade dos caracteres morfológicos ao passarem por cultivo in vitro. O explante derivado de calo apresentou a maior ocorrência de variantes somaclonais, tanto para os tratamentos que incluíram Asterix como Macaca. Os tempos de subcultivo de 70 meses e 12 meses não foram adequados para manutenção dos caracteres diagnósticos das cultivares Asterix e Macaca devido à ocorrência de variantes somaclonais. Foi possível identificar variantes somaclonais nos tratamentos que incluíram Asterix e Macaca através dos descritores mínimos da batata.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-01-10T14:27:33Z No. of bitstreams: 1 sirleiaparecidajulião.pdf: 1501615 bytes, checksum: c915a860117fdc2bf5cd1ba90fdab0b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-01-22T16:11:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sirleiaparecidajulião.pdf: 1501615 bytes, checksum: c915a860117fdc2bf5cd1ba90fdab0b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-22T16:11:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sirleiaparecidajulião.pdf: 1501615 bytes, checksum: c915a860117fdc2bf5cd1ba90fdab0b9 (MD5) Previous issue date: 2017-08-11 / Lippia alba é uma espécie medicinal com ampla diversidade fenotípica, incluindo a composição do óleo essencial. A variação genética é provavelmente a principal causa dessa variação. A espécie foi descrita como um complexo poliploide com cinco números cromossômicos (2n=30, 38, 45, 60 e 90). Devido à importância econômica e à variação genética natural, essa espécie representa um excelente modelo em estudos sobre estabilidade genômica. Este trabalho teve como objetivo investigar a estabilidade genômica de 22 acessos naturais cultivados in vitro durante sete anos e em acessos poliploides sintéticos obtidos a partir da duplicação cromossômica de um acesso diploide natural usando colchicina. Para analisar a estabilidade do genoma de plantas cultivadas a longo prazo, foram analisadas quatro plantas (três mantidas in vitro e uma no campo) de 22 acessos. O tamanho do genoma foi verificado por citometria de fluxo e oito marcadores ISSR foram utilizados para verificara estabilidade em nível de sequencia de DNA. Para avaliar a estabilidade genômica após a poliploidização, onze plantas poliploides sintéticas, sendo 5 tetraploides (4X) e 6 mixoploides (2X / 4X) foram comparadas com a planta matriz diploide. As comparações foram baseadas no conteúdo de DNA, contagem cromossômica, marcadores moleculares ISSR e SSR e no perfil químico do óleo essencial. A comparação entre as plantas mantidas in vitro e as respectivas plantas mantidas no campo mostrou que 13 dos 22 acessos sofreram uma pequena redução no tamanho do genoma. Os marcadores ISSR detectaram polimorfismos na sequência de DNA variando de 1,61 a 33,87%. Somente três acessos não apresentaram bandas polimórficas. O número de bandas polimórficas entre os outros 19 acessos variou de um a 21. A análise da ploidia das plantas poliploides sintéticas realizada em folhas e raízes confirmou a estabilidade das plantas tetraploides. As plantas mixoploides apresentaram um único pico G1 correspondente a plantas triploides. A análise cromossômica revelou 60 cromossomos com 12 sítios de DNAr 45S nas plantas tetraploides e 9 sítios de DNAr 45S nos 45 cromossomos observados nas plantas triploides. Os marcadores ISSR mostraram polimorfismo entre a planta matriz diploide e as plantas poliploides sintéticas. A taxa de polimorfismo variou de 1,81 a 5,45% nas plantas tetraploides e de 43,63 a 56,36% nas plantas triploides. Alterações no tamanho dos alelos de microssatélites também foram detectadas. A planta matriz diploide apresentou dez alelos, três dos quais foram compartilhados com as plantas triploides e sete com as plantas tetraploides. Todas as plantas triploides apresentaram 13 alelos, sendo dez deles correspondentes a alelos novos. O número de alelos detectados nas plantas tetraploides variou de oito a 11 e o número de alelos novos como consequência da poliploidização variou de dois a quatro. O componente majoritário detectado no óleo essencial da planta matriz diploide e das plantas tetraploides foi o citral e nas plantas triploides foi o linalol. A instabilidade genômica detectada em L. alba após sete anos de cultura in vitro pode ser devido à consequência da instabilidade do genoma natural combinada com a cultura in vitro a longo prazo. Os efeitos da poliploidização que resultam em reorganização genômica e alterações fisiológicas podem explicar a variação observada nas plantas poliploides sintéticas. / Lippia alba is a medicinal species with a broad phenotypic diversity, including the essential oil composition. Genetic variation is probably the main cause of this variation. The species is a polyploid complex with five chromosome numbers (2n = 30, 38, 45, 60 and 90). Due to the economic importance and the natural genetic variation, this species represents an excellent model in studies on the genomic stability. This work aimed to investigate the genomic stability of 22 natural accessions grown in vitro for 7 years and in synthetic polyploid accessions obtained from the chromosome duplication of a natural diploid access using colchicine. To analyze the genome stability of long-term cultivated plants, four replicates (three maintained in vitro and one in the field) of 22 accessions were analyzed. The size of the genome was verified by flow cytometry and eight ISSR markers checked for stability in the DNA sequence. To evaluate the effect of polyploidization, eleven synthetic polyploid plants composed of 5 tetraploids (4X) and 6 mixoploids (2X/4X) were compared with the diploid parent plant. The comparisons were based on DNA content, chromosomal count, molecular markers ISSR and SSR, and chemical profile of the essential oil. The comparison between the plants maintained in vitro and the respective plants maintained in the field showed that 13 of the 22 accessions suffered a small reduction in the size of the genome. ISSR markers detected polymorphisms in the DNA sequence ranging from 1.61 to 33.87%. Only three accessions did not present polymorphic bands. The number of polymorphic bands among the other 19 accesses ranged from 1 to 21. Analysis of the ploidy of the synthetic polyploid plants carried out on leaves and roots confirmed the stability of the tetraploid plants. The mixoploid plants presented a single G1 peak corresponding to triploid plants. The chromosome analysis showed 60 chromosomes with twelve 45S rDNA sites in the synthetic tetraploids and nine 45S rDNA sites over the 45 chromosomes observed in the synthetics triploid plants. ISSR markers showed polymorphism between the diploid parent plant and synthetic polyploid plants. The polymorphism rate varied from 1.81 to 5.45% in the tetraploid plants and from 43.63 to 56.36% in the triploid plants. Changes in the size of the microsatellite alleles were also detected. The diploid parental plant presented 10 alleles, of which 3 were shared with the triploid plants and 7 with the tetraploid plants. All triploid plants had 13 alleles, 10 of which correspond to new alleles. The number of alleles detected in tetraploid plants ranged from 8 to 11 and the number of new alleles as a consequence of polyploidization ranged from 2 to 4. The major component detected in the essential oil of the parental diploid plant and the tetraploid plants was the citral and the triploid plants was the linalool. The genetic instability detected in L. alba after seven years of in vitro culture may be due to the consequence of natural genome instability combined with long-term in vitro culture. The effects of polyploidization that result in genomic reorganization and physiological changes may explain the variation observed in synthetic polyploid plants.