Em Velloziaceae, a delimitação da família, subfamílias e gêneros é bastante controversa e as filogenias existentes são mal sustentadas. Considerando que os estudos anatômicos são extremamente importantes na delimitação de novas espécies, na classificação e em análises cladísticas de Velloziaceae, o presente trabalho tem como objetivo ampliar o conhecimento anatômico da raiz, do caule e da folha. Através de secções anatômicas e dissociação do xilema de vinte e cinco espécies da família e três representantes do grupo externo (Bromeliaceae, Cyclanthaceae e Pandanaceae) visa buscar novos caracteres a serem incorporados em análises cladísticas. O estudo dos elementos traqueais evidenciou a presença de placa de perfuração simples na raiz e uma grande diversidade de formas de elementos traqueais no caule, já que é possível observar, em uma mesma espécie, desde traqueídes muito longas, até elementos de vaso muito curtos. À exceção de Acanthochlamys bracteata, todas as espécies analisadas possuem traqueídes no caule, característica que confere vantagens às plantas que sofrem estresses uma vez que são mais resistentes à cavitação. Na folha, à exceção de Talbotia elegans que possui apenas traqueídes, todas as espécies da família apresentam elementos de vaso com placa de perfuração escalariforme. O estudo dos elementos traqueais apontou quatro novos caracteres e a análise das secções transversais e longitudinais radiculares e caulinares levantou mais oito caracteres referentes à características do córtex da raiz e do caule, forma da secção transversal caulinar, presença de feixe fibroso central e feixes vasculares caulinares, a serem incorporados em análises cladísticas baseadas em dados morfológicos e combinada para a família. A hipótese filogenética obtida revelou que, dos doze caracteres analisados, seis constituem sinapomorfias de Velloziaceae incluindo Acanthochlamys bracteata, duas delas homoplásticas. Além disso, uma sinapomorfia para o clado (Nanuza Vellozia) e uma para Vellozia s.s. emergiram na análise. A hipótese filogenética obtida sustenta a inclusão de A. bracteata em Velloziaceae, a delimitação de Barbacenia e Vellozia proposta por Mello-Silva, e a delimitação de Smith & Ayensu para as subfamílias de Velloziaceae s.s. / The classification for family, subfamilies and genera of the Velloziaceae is controversial and the existing phylogenies are poorly supported. Considering that anatomical features are widely used in the definition of new species, classification and cladistic analyses, this paper provides a better understanding of the root, stem and leaf anatomy of the Velloziaceae. Through transverse and longitudinal sections as well as xylem maceration of 25 species of Velloziaceae and three from outgroups (Bromeliaceae, Cyclanthaceae and Pandanaceae), a search of new morphological characters to be added in cladistic analyses was performed. The xylem analyses showed that all Velloziaceae have simple perforation plates in roots and a huge diversity of tracheary elements in stems including long tracheids to small vessel elements in a single species. Except for Acanthochlamys bracteata, all species present tracheids in stems, an important feature to plants that survive dry periods of several months because they can prevent cavitation. In leaves, except for Talbotia elegans that possesses only tracheids, all Velloziaceae have vessel elements with scalariform perforation plates. The analysis of tracheary elements provided four new characters. The anatomical studies produced another eight characters referring to the characteristics of the cortex of the root and stem, form of the transverse stem section, presence of a central, fibrous vascular bundle and stem vascular bundles. All of these new characters were added to morphological and combined analyses of Velloziaceae. The cladistic analysis showed that six of the 12 characters described here are synapomorphies for Velloziaceae, including Acanthochlamys bracteata, although two are homoplastic. Furthermore, one synapomorphy of the Nanuza- Vellozia clade and one of Vellozia s.s. emerged in the analysis. This phylogenetic hypothesis supports the inclusion of A. bracteata in Velloziaceae, the delimitation of Barbacenia and Vellozia as proposed by Mello-Silva, and the recognition of the subfamilies of Velloziaceae s.s. as described by Smith & Ayensu.

Os estudos com traqueídes vasculares em Caryophyllales têm focalizado questões filogenéticas e funcionais. Embora sejam descritas como traqueídes, com espessamento da parede secundária superior a 2µm, o relato de WBTs em diferentes tecidos em outras famílias evidencia que a definição dessas células não está bem estabelecida. O objetivo deste trabalho é compreender a ontogenia das traqueídes vasculares de Pilosocereus aurisetus (cacto colunar), descrevendo a sua estrutura em nível celular e bioquímico, bem como suas implicações funcionais e evolutivas. Para isso foi descrita a ontogênese, como base para o estudo de composição de parede, e anticorpos foram utilizados para melhor entendimento das moléculas de relevância funcional. Além disso, uma revisão anatômica que sintetiza o conhecimento atual sobre ocorrência das WBT, polimorfismo do lenho e diversidade de hábitos foi inserida em um contexto filogenético, a fim de esclarecer o papel do polimorfismo do lenho na evolução de Cactoideae. Plântulas foram incluídas em parafina para obtenção de cortes seriados, analisados em microscopia óptica e confocal. A análise de composição de parede celular foi feita com tecido xilemático de plântulas, cujos polissacarídeos foram sujeitos a hidrólise ácida, seguida de análise em cromatografia. Na imunolocalização foram utilizados os anticorpos anti-galactano LM5 e anti-arabinano LM6, para pectinas, e anti-manano, para hemiceluloses. Dados sobre a presença de traqueídes vasculares e do tipo de lenho em Cactaceae foram coletados da literatura e mapeados em uma filogenia robusta. A grande proporção de parede primária, associada à deposição de galactano, permite a função de armazenamento de água. Além disso, o aumento de parede secundária associada à deposição de manano na base, sugere função de sustentação nesta região, ainda que, somente a formação do lenho fibroso pareça fornecer o suporte necessário para que um cacto colunar atinja a altura de um adulto. Tal processo parece ter sido a predisposição anatômica crucial para a evolução dos cactos colunares. O presente estudo fornece um panorama amplo e novas evidências sobre a origem e função das traqueídes vasculares de Cactaceae. / Studies with wide-band tracheids have adressed phylogenetic and functional questions. Although these cells have been described as tracheids, with secondary cell walls thicker than 2µm, their recent register in different tissues of other families has pointed out that this definition may not be well established. The aim of the present study is to understand the ontogeny of the wide-band tracheids in Pilosocereus aurisetus (a columnar cactus), describing their structure at both celular and biochemical levels, and to investigate their possible functional and evolutionary implications for the Cactoideae as a whole. Therefore, Pilosocereus aurisetus ontogeny was studied as basis to cell wall composition analyses. Such analyses involved the use of antibodies and the identification of molecules of functional relevance. Furthermore, an anatomical review that summarizes the current knowledge about wide-band tracheid occurrence, wood polymorphism, and habit diversity was analyzed within a phylogenetic framework to investigate the role of polymorphic wood in Cactoideae evolution. Seedlings were embedded in paraffin, and the resulting sections were analyzed in optical and confocal microscopy. Studying the cell wall composition in seedling xylem involved the use of acid hydrolization of polysaccharides followed by chromatography analysis. The antibodies used for imunocitolocalization were anti-galactan LM5 and anti-arabinan LM6, for pectins, and anti-mannan, for hemicelluloses. Data about wide-band tracheids occurrence and wood polymorphism in Cactaceae were collected from the literature and mapped in a robust phylogeny for the subfamily. The prevalent proportion of primary cell wall with galactan suggests a water storage function for the wide-band tracheids. Furthermore, the rise of secondary cell wall deposition, and the high concentration of mannan in the cactus base suggest a sustaining function for this region. However, the fibrous wood development alone seems to provide enough support to sustain a mature columnar cactus. Such process may have been the most important anatomical prerequisite in the evolution of columnar cacti. The present study offers an overview and new evidences for the origin and function of wide-band tracheids.

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-08-23T13:24:54Z No. of bitstreams: 2 Dissertação de Mestrado - Vanderlei B. F. Araújo.pdf: 1780187 bytes, checksum: a3908f6c9901e818ab07e97faeed5d5f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T13:24:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação de Mestrado - Vanderlei B. F. Araújo.pdf: 1780187 bytes, checksum: a3908f6c9901e818ab07e97faeed5d5f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2012-03-31 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Deforestation implies changes of landscape and land use with direct and indirect effects on climate change and biogeochemical cycles. Particularly, in the Amazon region, advancing agriculture, particularly cattle pasture, it is still primarily responsible for the increase in deforested areas. Whereas the pastures become unsustainable due to low soil fertility and low use of production technology in a short time, the pastures are abandoned giving way to emerging secondary vegetation typical of these impacted areas. To understand the ecophysiological strategies related to the absorption, metabolism and the use of nitrogen (N) in pioneer tree species more common in areas of abandoned pastures in Central Amazonia, studies on N dynamics in soil-plant system of forest succession were performed in order to relate the flow of N in pioneer trees in a successional chronosequence of secondary vegetation in different periods of precipitation. The study was conducted in abandoned pastures aged 0- 19 years located in the experimental area of the Biological Dynamics of Forest FragmentsPDBFF. The levels of total amino acids, amino acids, NO3- and NH4+ were determined in the soil, roots, xylem sap and leaves of Vismia japurensis, Vismia cayennensis, Bellucia dichotoma, Laetia procera and Goupia glabra. Additionally, we analyzed the activity of nitrate reductase (NRA) in leaves of five species. In soils, it was found that capoeiristas forward in the regeneration process, there was an increase in mineral-N and also found that the prevalence of the two forms of inorganic nitrogen (NO3- and NH4+) in the soil are related to different periods of precipitation. This is the reason NO3-/NH4+ in soil solution undergoes changes with increasing age of abandonment, tended to decline more pronounced in periods of low rainfall. The levels of soluble amino acids (AA-total) in the soil did not differ between periods of precipitation, except for a class of older age at a depth of 10-20 cm, where the nutrient content of organic was higher in the dry season. The content of AA-total in soils was higher for the older age class, although not verified any increasing trend with the increase of age of abandonment. The levels of AA-totals were higher when compared to levels of inorganic nitrogen (NO3- and NH4+) in both periods of precipitation. B. dichotoma showed greater capacity for assimilation and transport of nitrogen, since it showed higher inorganic nitrogen (NO3- and NH4+) in the xylem sap compared with other species, and exhibited higher values of AA-totals in their leaves. The roots, NO3- content was higher than for B. dichotoma and also for V. japurensis. This kind of Vismia also showed higher levels of NO3- in leaves, followed by G. glabra which in turn, had a higher content of AA-total xylem. L. procera exhibited greater ability to reduce NO3- in leaves, besides being the only species that showed an increase of the content of NO3- leaf as a function of increasing age of abandonment, but only in the rainy season. L. procera was the only species that transported asparagine (ASN), demonstrating that must have high NRA in the root system. Furthermore, L. procera also showed higher content of pigments chloroplastid. Species possessing greater ability to accumulate nitrogen in the leaves, in the form of NO3- were: G. glabra and V. japurensis whereas B. dichotoma is the species that carries larger amounts of this mineral nutrient to the shoot, however, the accumulation of nitrogen for this species is in organic form. Given these results, we can infer that the soil where the plant is installed pioneer on a time scale larger, the predominant content of organic-N, however, the N-mineral increases as the coops advance in the process of regeneration. The pioneer species exhibit different strategies absorption and nitrogen use, especially B. dichotoma which exhibited higher contents of different forms of nitrogen in the soil-plant interface and L. procera, due to its greater ability to reduce NO3- in the shoots. / O desflorestamento implica em mudanças da paisagem e do uso da terra com reflexos diretos e indiretos sobre as mudanças climáticas e os ciclos biogeoquímicos. Particularmente, na região amazônica, o avanço agropecuário, em especial a formação de pastagens, ainda é o principal responsável pelo aumento das áreas desflorestadas. Considerando que as pastagens se tornam insustentáveis devido à baixa fertilidade dos solos e ao baixo emprego de tecnologia de produção, em pouco tempo, os pastos são abandonados dando lugar a vegetação secundária emergente típica dessas áreas impactadas. Para entender as estratégias ecofisiológicas relacionadas à absorção, ao uso e ao metabolismo do nitrogênio (N) em espécies arbóreas pioneiras mais frequentes em áreas de pastagens abandonadas na Amazônia Central, estudos sobre a dinâmica do N no sistema solo-planta da sucessão florestal foram realizados com o objetivo de relacionar o fluxo do N em árvores pioneiras em uma cronossequência sucessional de vegetação secundária em diferentes períodos de precipitação. O estudo foi realizado em pastagens abandonadas com idades variando de 0 a 19 anos, localizadas na área experimental do Projeto Dinâmica Biológica de Fragmentos FlorestaisPDBFF. Os teores dos aminoácidos totais, aminoácidos livres, NO3- e NH4+ foram determinados no solo, nas raízes, na seiva do xilema e nas folhas das espécies Vismia japurensis, Vismia cayennensis, Bellucia dichotoma, Laetia procera e Goupia glabra. Adicionalmente, foi analisada a atividade da enzima redutase do nitrato (ARN) nas folhas das cinco espécies. Nos solos, foi verificado que as capoeiras avançaram no processo de regeneração, houve incremento do N-mineral e também foi verificado que a predominância das duas formas de nitrogênio inorgânico (NO3- e NH4+) no solo estão relacionadas aos diferentes períodos de precipitação. Isto é, a razão NO3-/NH4+ na solução do solo sofre alterações com o aumento das idades de abandono, com tendência de redução mais pronunciada no período de menor precipitação. Os teores de aminoácidos solúveis totais (AAtotais) no solo não diferiram entre os períodos de precipitação, exceto para uma classe de idade mais avançada, na profundidade de 10-20 cm, onde o conteúdo desse nutriente orgânico foi maior no período seco. O conteúdo de AA-totais nos solos foi maior para a classe de idade mais avançada, embora não tenha sido verificada nenhuma tendência de aumento em função do aumento das idades de abandono. Os teores de AA-totais foram superiores quando comparados aos teores de nitrogênio inorgânico (NO3- e NH4+) em ambos os períodos de precipitação. B. dichotoma exibiu maior capacidade de assimilação e transporte do N, visto que apresentou maiores conteúdos de nitrogênio inorgânico (NO3- e NH4+) na seiva do xilema quando comparada com as demais espécies, bem como exibiu maiores valores de AA-totais nas suas folhas. Nas raízes, o conteúdo de NO3- foi superior para B. dichotoma e, também, para V. japurensis. Esta espécie de Vismia também apresentou maiores teores de NO3- nas folhas, seguida de G. glabra que por sua vez, apresentou maior conteúdo de AA-totais na seiva do xilema. L. procera exibiu maior capacidade de redução do NO3- nas folhas, além de ser à única espécie que apresentou incremento do conteúdo de NO3- foliar em função do aumento das idades de abandono, mas apenas no período chuvoso. L. procera foi à única espécie que transportou asparagina (ASN) em grandes quantidades, evidenciando que deve possuir alta ARN no sistema radicular. Ademais, L. procera também apresentou maiores conteúdos de pigmentos cloroplastídicos. As espécies detentoras de maior capacidade de acumular o N nas folhas na forma de NO3- foram: G. glabra e V. japurensis enquanto que B. dichotoma é a espécie que transporta maiores quantidades deste nutriente mineral para a parte aérea, entretanto, o acúmulo do nitrogênio para esta espécie está sob a forma orgânica. Diante destes resultados pode-se inferir que nos solos onde a vegetação pioneira se instalou numa escala de tempo maior, predomina o teor de N-orgânico, no entanto, apenas o N-mineral aumenta à medida que as capoeiras avançam no processo de regeneração. As espécies pioneiras exibem diferentes estratégias de absorção e uso do N, com destaque para B. dichotoma que exibiu maiores conteúdos das diferentes formas de nitrogênio na interface solo-planta e, L. procera, por apresentar maior capacidade de redução do NO3- na parte aérea.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-05-03T14:33:01Z No. of bitstreams: 1 2016 - Jo?o Kleber da Costa Fernandes.pdf: 3419179 bytes, checksum: 438592497d93b0e2004465d0aa5c057c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T14:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Jo?o Kleber da Costa Fernandes.pdf: 3419179 bytes, checksum: 438592497d93b0e2004465d0aa5c057c (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Lauraceae Juss. is a pantropical and economically important plant family, consisting of 50 genera and approximately 3,000 species, mostly found in humid forests. Several species are important resource in the construction timber, spice, essential oil, and medicinal plants. Among the 22 genera of Lauraceae occurring in Brazil, Urbandodendron Mez. is a genus with three species found in Southeastern Brazil and in Bahia state. Due to the complexity of that group, several classification systems have been proposed to the family. The most recent system suggests the division of the Lauroidea subfamily into three tribes, based on inflorescence morphology and on characters of wood and bark anatomy. On the other hand, Urbanodendron has not been included in that classification, since there are no studies on wood anatomy for that genus up to date. This study aims to provide information that can support Lauraceae taxonomy by describing wood characters of Urbanodendron bahiense (Meisn.) and U. verrucosum (Ness) Mez., followed by a literature review on the wood anatomy of other 21 genera of Lauraceae. Wood samples of both species were collected with an increment borer and processed based on usual techniques of optical and scanning electron microscopy. In order to verify if environmental factors may affect wood structure, samples were collected in Lowland and Submontane Ombrophilous Dense Forest remnants located in two conservation units in Rio de Janeiro state, the Parque Natural Municipal do Curi? and the Reserva Biol?gica de Po?o das Antas. A Principal Coordinates Analysis (PCoA) was used to evaluate how wood anatomy characters may support an intrafamiliar diagnosis in Lauraceae. The comparative analysis between the wood anatomies of U. bahiense e U. verrucosum indicated a homogeneous wood structure for both species, as observed in the other genera of Lauraceae, showing the following wood anatomical characters: growth ring boundaries distinct; porosity diffuse, solitary vessels and radial multiplex of 2-4, circular to oval outline, exclusively simple perforation plates, alternate intervessel pits; septate fibre; axial parenchyma paratracheal vasicentric; uniseriate and multiseriate (2-3 cells) rays; presence of phenolic compounds, mucilage and oil cells. Both species differ only in the location and frequency of oil/mucilage cells. The PCoA showed that wood anatomical characters effectively supported the diagnosis of tribes Cryptocaryeae, Laureae and Perseeae. The structure of the secondary xylem in Urbanodendronhave characters which are common to genera Aniba, Licaria, Nectandra, Ocotea and Persea, all belonging to tribe Perseeae, suggesting the placement of Urbanodendron in that same tribe. There were no quantitative statistically significant differences between cell elements present in individuals from both forest remnants. / Lauraceae Juss. ? uma fam?lia de grande import?ncia econ?mica sendo empregada na culin?ria, na perfumaria e na ind?stria farmac?utica, na fabrica??o de papel, em marcenaria e constru??o civil. As esp?cies t?m distribui??o pantropical, ocorrem nas florestas tropicais e subtropicais, em ambientes ?midos. A fam?lia ? constitu?da por 50 g?neros e aproximadamente cerca de 3.000 esp?cies. No Brasil s?o encontrados 22 g?neros, dentre eles Urbandodendron Mez, constitu?do por tr?s esp?cies, cuja distribui??o est? restrita aos estados do Sudeste e Bahia. Diversas classifica??es foram propostas devido a complexidade do grupo. O sistema de classifica??o mais recente sugere a divis?o da subfam?lia Lauroidea em tr?s tribos baseada na morfologia da infloresc?ncia e na anatomia do lenho e da casca. No entanto, Urbanodendron n?o ? citado nesta classifica??o, devido aus?ncia de estudos sobre a anatomia do lenho para o g?nero, at? o momento. O presente estudo tem como objetivo fornecer subs?dios ? taxonomia de Lauraceae, por meio da descri??o das caracter?sticas do lenho de Urbanodendron bahiense (Meisn.) e U. verrucosum (Ness) Mez, e de uma revis?o sobre a anatomia do lenho de 21 g?neros pertencentes ? fam?lia. Al?m de avaliar se as varia??es ambientais encontradas em Floresta Ombr?fila Densa de terras baixas e submontana promovem mudan?as significativas na estrutura do lenho. As amostras foram coletadas atrav?s de m?todos n?o destrutivos e processadas de acordo com as t?cnicas usuais para observa??o do lenho em microscopia ?ptica e microscopia eletr?nica de varredura. Os indiv?duos provem de duas ?reas de estudo do estado do Rio de Janeiro: O Parque Natural Municipal do Curi? e a Reserva Biol?gica de Po?o das Antas. Para a revis?o foram feitos levantamentos em bases de dados e peri?dicos especializados. A an?lise de coordenadas principais (PCoA) foi utilizada para avaliar como os caracteres anat?micos do lenho podem auxiliar no diagn?stico infrafamiliar em Lauraceae A partir do estudo comparativo da anatomia do lenho de U. bahiense e U. verrucosum foi poss?vel verificar que o lenho apresenta uma estrutura homog?nea como os demais g?neros da fam?lia, que incluem: camadas de crescimento distintas; porosidade difusa, vasos solit?rios e m?ltiplos radiais de 2-4 c?lulas, placa de perfura??o exclusivamente simples e pontoa??es intervasculares alternas; fibras septadas; par?nquima axial paratraqueal vasic?ntrico; raios unisseriados e multisseriados (2-3 c?lulas), integrados por c?lulas procumbentes na por??o central e eretas ou quadradas nas margens; presen?a de subst?ncias fen?licas, c?lulas ole?feras/mucilaginosas associadas ao raio. As esp?cies estudadas diferiram apenas na localiza??o e frequ?ncia das c?lulas ole?feras/mucilaginosas. A an?lise de coordenadas principais mostrou que os caracteres anat?micos do lenho auxiliam no diagn?stico das tribos Cryptocaryeae, Laureae e Perseeae. A estrutura do xilema secund?rio de Urbanodendron apresenta caracteres comuns aos g?neros Aniba, Licaria, Nectandra, Ocotea e Persea que pertencem ? tribo Perseeae, sugerindo o posicionamento do g?nero estudado nessa mesma tribo. A an?lise quantitativa dos elementos celulares encontrados nos indiv?duos de ambas as esp?cies, das duas forma??es vegetais, n?o apresentou diferen?as estat?sticas

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-11-06T13:39:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_LorenaRincon_vf.pdf: 1433520 bytes, checksum: c1ad7e5ce7f1a016f67deec2344f0d1a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-06T13:39:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_LorenaRincon_vf.pdf: 1433520 bytes, checksum: c1ad7e5ce7f1a016f67deec2344f0d1a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-10-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The leaf area to sapwood area ratio (LA:SA; pipe model) is fundamental to understand the allocation of resources and the hydraulic architecture of plants. In this study, we tested (1) how the LA:SA ratio differs between branch and whole tree, (2) how it changes with tree height, and (3) how it changes along the hydro-edaphic gradient. In a rain tropical forest in Central Amazonia we destructively sampled 121 individuals of six dominant tree species (18-23 per specie) for measurement of leaf and sapwood area both for the whole plant and for a branch of the same individual. We found that: (1) the leaf area and the sapwood area showed an isometric ratio (1:1) for both measurements made in the branch and for the whole plant; but the LA:SA ratio is higher in the branches than in the tree, (2) it decreases with increasing tree height, and (3) tends to increase with distance from water-table but is not consistent between species. We attribute these changing patterns to: (1) higher hydraulic resistance in the branches, influence of branch woody density and apical dominance index (2) less allocation in leaf area to optimize growth height and (3) as a response of plants to limited light or the ratio LA:SA is influenced by other morphological and hydraulic traits. We conclude that juvenile trees in a tropical forest have an isometric relationship between LA and SA for branches and whole tree, but there are some patterns of change in the allocation of leaf area per unit of sapwood: the measuring scale (branch or whole plant), the tree height and the distance from water table, however, there is no same trend among species. Then, generalized interpretations should be made with caution. Specifically, for a better understanding of the hydraulic function of the plants are necessary studies oriented to change and coordination of the LA:SA ratio and the structural and hydraulic characteristics within the individual, across different species, environments and seasonal. / A relação área foliar pela área transversal do xilema ativo (LA:SA; modelo de tubo) é fundamental no entendimento da alocação de recursos e a arquitetura hidráulica das plantas. Nesta pesquisa, avaliamos (1) a mudança da razão LA:SA entre medidas feitas no ramo e a planta inteira; (2) a mudança da razão com a altura da árvore e, (3) a mudança da razão ao longo de um gradiente de disponibilidade água. Em uma floresta de tropical úmida de terra firme na Amazônia Central foram amostrados destrutivamente 121 indivíduos de seis espécies dominantes (18-23 por espécie) para obter medidas diretas da área foliar e área do xilema tanto para a planta inteira como para um ramo do mesmo indivíduo. Encontramos que (1) a área foliar e a área do xilema ativo apresentaram uma relação isométrica (1:1) na planta inteira e no ramo, mas a razão LA:SA é maior nos ramos, (2) a razão LA:SA diminui com o incremento em altura e, (3) tende a aumentar na medida em que incrementa a distância vertical ao lençol freático (HAND), mas não existe um padrão entre espécies. Atribuímos esses padrões de mudança a: (1) maior resistência hidráulica nos ramos, maior densidade da madeira do ramo e maior grau de ramificação dos ramos (2) menor investimento em área foliar para otimizar o crescimento em altura e (3) resposta das plantas a limitação em luz, como também influencias de outras características morfológicas e hidráulicas. Concluímos que indivíduos juvenis de florestas tropicais apresentam uma relação isométrica entre LA e SA para as medidas da planta inteira e do ramo. Porém, existem alguns padrões de mudança que influenciam a alocação de área foliar por unidade xilema ativo: a escala de medição da LA e SA (ramo e planta inteira), a altura da árvore e a disponibilidade água, no entanto não existe a mesma tendência para todas as espécies. Portanto, estimativas e intepretações generalizadas da razão LA:SA devem ser feitas com precaução. Para um melhor entendimento dos fatores que influenciam a alocação de recursos e a função hidráulica das plantas são necessários estudos orientados ao conhecimento da coordenação entre a razão LA:SA e outras características estruturais e hidráulicas dentro do indivíduo, entre diferentes espécies, ambientes e sazonalmente.

The genus Aspidosperma Mart. & Zucc. is often used for its wood in the Amazon. This genus is taxonomically complex because of morphologically similar species. Anatomy is a resource for distinguishing these taxa. The objective of this study was to anatomically characterize the leaves and wood of Aspidosperma excelsum, A. carapanauba, A. desmanthum, and A. spruceanum, as a contribuition to their identification. Standard wood and leaf anatomical techniques were used. The studied species showed similarities for: epicuticular waxes, thick cuticle, bicolatoral vascular bundles, filiform trichomes, straight-sided epidermal cells pentagonal to hexagonal. Differences were seen in cuticular ornamentation, organization of vascular bundles in pedicles, and in leaf architecture, such that two groups can be formed. Wood of the studied species is quite similar, having the following characteristics in common: homogeneous rays uniseriate to triseriate, small and diffuse solitary pores. The principal structure for distinguishing these species is the axial parenchyma that varies from diffuse apotracheal to aliform paratracheal with losangular extention with short aleta. These anatomical structures, both of the leaves and the wood, are sufficient to distinguish the studied species. / O gênero Aspidosperma Mart.& Zucc. é freqüentemente utilizado na região Amazônica, principalmente no mercado madeireiro, entretanto, o referido gênero apresenta uma grande complexidade taxonômica, devido às semelhanças morfológicas de suas espécies. A anatomia pode ser um recurso para auxiliar a distinção destes taxa. Com isso, objetivou-se no presente trabalho caracterizar anatomicamente a folha e a madeira de Aspidosperma excelsum, A. carapanauba, A. desmanthum e A. spruceanum, contribuindo com a identificação das mesmas. Para alcançar tal objetivo, realizaram-se técnicas usuais em anatomia tanto para folha quanto para a madeira. As espécies estudadas apresentam semelhanças para: ceras epicuticulares, cutícula espessada, feixes vasculares bicolaterais, tricomas filiformes, células epidérmicas com paredes retas, pentagonais a hexagonais. Já as diferenças foram quanto à ornamentação da cutícula, organização dos feixes vasculares no pecíolo e na arquitetura foliar que proporcionam a formação de dois grupos. A madeira das referidas espécies são bastante semelhante macroscopicamente, tendo como características comuns: os raios homogêneos unisseriados a trisseriados, poros solitários, pequenos e difusos, contudo, a principal estrutura para distinção das espécies é o parênquima axial, variando de apotraqueal difuso a paratraqueal aliforme de extensão losangular com aleta curta. De posse desses resultados, verifica-se que as estruturas anatômicas, tanto da folha quanto da madeira, podem distinguir as espécies estudadas.

De todas as adaptações que as plantas sofreram durante a evolução, a aquisição do sistema vascular à 400 milhões de anos atrás, foi sem dúvida um evento decisivo para sua bem sucedida existência na terra. A madeira é considerada o mais importante recurso natural de energia renovável e o setor econômico baseado na produção florestal cresce a cada ano. Inúmeros fatores como rápida taxa de crescimento, grande produção de biomassa, adaptabilidade a diversos ambientes e solos, boa qualidade de madeira para produção de uma ampla gama de produtos e presença de celulose de fibra curta, ideal para a produção de papel e celulose, contribuíram para o grande sucesso das espécies de Eucalyptus e tornaram o Brasil o maior produtor mundial de celulose de fibra curta utilizando o eucalipto como matéria prima. Devido à reconhecida importância econômica e também ambiental das árvores, o desenvolvimento do sistema vascular se tornou um importante e fascinante processo biológico para se estudar. No entanto, existe ainda pouco conhecimento sobre os processos celulares, moleculares e bioquímicos envolvidos na formação da madeira. Dessa forma, no presente trabalho foi utilizada a técnica de SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) para caracterizar o perfil transcricional do caule de plantas de E. grandis com 6 meses de idade. A partir do sequenciamento de 826 clones, foi possível analisar 2.274 tags/genes, sendo que 989 (43,5%) genes puderam ser identificados e ter uma possível função atribuída. Genes que codificam enzimas e proteínas muito importantes durante o processo de formação da madeira, como aqueles relacionados à biossíntese e deposição da parede celular e organização do citoesqueleto, apresentaram elevada expressão, sendo possível ainda sugerir a ocorrência de possíveis mecanismos comuns de controle transcricional para grupos de genes funcionalmente relacionados. A posterior comparação com as proteínas identificadas por espectrometria de massas através do sistema LC-MS/MS a partir do mesmo material biológico mostrou que muitos desses genes representam também as proteínas mais abundantes. Juntamente com outros projetos que vêm sendo desenvolvidos no laboratório, o presente trabalho contribuiu para a construção de um banco de dados local com informações do transcritoma e do proteoma de diferentes idades e tecidos, fornecendo uma visão global sobre os genes envolvidos no processo de formação da madeira e possivelmente responsáveis pelo rápido crescimento nas espécies de Eucalyptus, indicando importantes alvos para futuros programas de melhoramento. / From the numerous adaptations that plants have developed during evolution, the acquisition of the vascular system some 400 million years ago was been a decisive event for their successful existence on earth. Wood is considered the most important natural resource of renewable energy and the Forest-based economical sector grows every year. Several factors like the fast growth rate, large biomass production, adaptability to a wide range of environments and soils, good wood quality for the production of a wide range of products and the presence of short cellulose fiber, suitable for pulp and paper production, have contributed to the great success of Eucalyptus species making Brazil the main producer of short cellulose fiber using eucalypt as raw material. Due to the recognized economical and also environmental importance of trees, the development of the vascular system became an important and fascinating biological process to study. However, little is known about the cellular, molecular and biochemical processes involved in wood formation. In this way, in the current work SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) technique was used to characterize the transcriptional profile in stems of 6 months old Eucalyptus grandis. From the sequencing of 826 clones, it was possible to analyse 2,274 tags/genes, and 989 (43,5%) genes could be identified and to have a possible function attributed. Genes that code for enzymes and proteins important for wood formation process, like those related to cell wall biosynthesis and deposition, and cytoskeleton organization had high expression, making it possible to suggest the occurrence of a common transcriptional control for a few functionally related genes. The posterior comparison with the set of proteins identified by LC ESI-MS/MS from the same biological material showed that some of these genes also represent the most abundant proteins. Taken together with other projects that are being developed in the laboratory, the present work contributed for the construction of a local data-base with transcriptome and proteome information from different ages and tissues, giving a global vision of the genes involved in the wood formation process and potentially responsible for the fast growth in the Eucalyptus species, indicating important targets for future breedings programs.

CARVALHO. Ellen Cristina Dantas de. A arquitetura hidráulica explica a ocorrência e a abundância de lianas em ambientes semiáridos? 2014. 77 f. Tese (Doutorado em ecologia e recursos naturais)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-05-27T18:28:59Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_ecdcarvalho.pdf: 2644004 bytes, checksum: 05d48fc146c39e963112755af7d9a5a7 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-27T21:01:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_ecdcarvalho.pdf: 2644004 bytes, checksum: 05d48fc146c39e963112755af7d9a5a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T21:01:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_ecdcarvalho.pdf: 2644004 bytes, checksum: 05d48fc146c39e963112755af7d9a5a7 (MD5) Previous issue date: 2014 / The success of lianas in seasonally dry tropical forests is explained by a competitive advantage over other growth forms. Lianas have efficient hydraulic system, with wide and long vessels, and deep roots that can absorb water from the deeper layers of the soil, ensuring carbon fixation and maintenance of high growth rates during the dry season. In semiarid environments, the occurrence and abundance of lianas are smaller and can be considered the dry extreme distribution of this growth form. We believe the efficient hydraulic system of lianas is quite vulnerable to cavitation induced-drought in arid and semiarid environments, which would decrease the competitiveness. However, empirical evidence to support this idea are remarkably scarce. Our main goal was to analyze if the physical and physiological characteristics of the hydraulic system, leaf dynamics and leaf water relations, may explain the occurrence and abundance of lianas in semiarid environments. In Chapter 1, we analyzed the hydraulic architecture of xylem along the continuum root-stem-branches three congener’s lianas occurring with contrasting abundances in two semiarid areas with differences in the structural characteristics of the soil and vapor pressure deficit of the air (VPDair). We measured the wood density (WD), the cross-sectional area occupied by parenchyma (AP), fiber (AF) and vessels (AV), vessel density (N), average vessel diameter (d) and maximum (dmax), pit diameter in the vessel walls (dpit), pits density (Npit), the hydraulic diameter (Dh) and potentially hydraulic conductivity (Kp) in branches, stems and roots. We show that lianas presented two hydraulic safety zones, one in the roots and the other in the branches, different from usually described for trees with a hydraulic safety is growing from the roots to the branches. Our results indicated that the decrease in Kp and an increase in the safety of the hydraulic branches and roots demonstrated a functional convergence of the three species. In Chapter 2, we compared root system depth, leaf dynamics, seasonal leaf water potential (Ψleaf), and cavitation resistance (P50) between species, key features that are used to explain the pattern of distribution and abundance of lianas. Our results are contrasting with the commonly described for lianas. In summary, we observed that all species had shallow roots, high variation in leaf water potential at dawn (Ψpredawn) between the rainy and dry seasons, leaf deciduousness in response to soil water stress and VPDair and greater drought resistance (P50). The greatest resistance to cavitation and leaf deciduousness increase resistance to drought in lianas, but limit carbon fixation to the rainy season. Once your roots are shallow, and leaf deciduousness prevents carbon gain and growth during the dry season, the main competitive advantage over other trees in seasonal environments, the abundance of lianas should be less. / O sucesso de lianas em florestas tropicais sazonalmente secas é explicado por uma vantagem competitiva em relação às demais formas de crescimento. Lianas possuem sistema hidráulico eficiente, com vasos largos e compridos, e raízes profundas que conseguem absorver água das camadas mais profundas do solo, garantindo a fixação de carbono e a manutenção de altas taxas de crescimento durante o período seco. Em ambientes semiáridos, a ocorrência e a abundância de lianas são menores, podendo ser considerado o extremo seco de distribuição dessa forma de crescimento. Nós acreditamos que o sistema hidráulico eficiente de lianas é bastante vulnerável a cavitação induzida por seca em ambientes áridos e semiáridos, o que diminuiria a capacidade competitiva. Entretanto, evidências empíricas que suportem essa ideia são marcadamente escassas. Nosso principal objetivo foi analisar se as características morfofisiológicas do sistema hidráulico, a dinâmica foliar e as relações hídricas foliares podem explicar a ocorrência e a abundância de lianas em ambientes semiáridos. No capítulo 1, analisamos a arquitetura hidráulica do xilema ao longo do contínuo raiz-caule-ramos de três lianas congêneres que ocorrem com abundâncias contrastantes em duas áreas semiáridas com diferenças nas características estruturais dos solos e no déficit de pressão de vapor do ar (VPDar). Mensuramos a densidade da madeira (DM), área da secção transversal ocupada por parênquima (AP), fibras (AF) e vasos (AV), densidade de vasos (N), diâmetro médio (d) e máximo (dmáx) dos vasos, diâmetro das pontoações das paredes dos vasos (dpit), densidade de pontoações (Npit), diâmetro hidráulico (Dh) e condutividade hidráulica potencial (Kp) em ramos, caule e raiz. Evidenciamos que as lianas apresentaram duas zonas de segurança hidráulica, uma nas raízes e outra nos ramos, diferindo do usualmente descrito para árvores cuja segurança hidráulica é crescente das raízes aos ramos. Nossos resultados indicaram que a diminuição da Kp e o aumento da segurança hidráulica nos ramos e raízes demonstraram haver convergência funcional entre as três espécies. No capítulo 2, comparamos a profundidade do sistema radicular, a dinâmica foliar, o potencial hídrico foliar sazonal (Ψleaf) e a resistência à cavitação (P50) entre as espécies, principais características que são utilizadas para explicar o padrão de distribuição e abundância de lianas. Os nossos resultados são contrastantes com o comumente descrito para lianas. Em síntese, evidenciamos que, todas as espécies, apresentaram raízes superficiais, alta variação no potencial hídrico foliar na madrugada (Ψpredawn) entre os períodos chuvosos e seco, deciduidade foliar em resposta ao estresse hídrico do solo e ao VPDar e maior resistência à seca (P50). A maior resistência à cavitação e a deciduidade foliar aumentam a resistência à seca nas lianas, porém limitam a fixação de carbono ao período chuvoso. Uma vez que suas raízes são superficiais, e a deciduidade foliar impede o ganho de carbono e o crescimento durante o período seco, principal vantagem competitiva em relação às árvores em outros ambientes sazonais, a abundância de lianas deve ser menor.

Made available in DSpace on 2016-08-12T18:48:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-12T18:50:54Z : No. of bitstreams: 1 000865641_20170301.pdf: 156033 bytes, checksum: 305d3d58e227bb3dab815893138e70d3 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-03T11:01:34Z: 000865641_20170301.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-03T11:02:42Z : No. of bitstreams: 1 000865641.pdf: 1581001 bytes, checksum: 3b640de54758f10bba3e166471a8e8ff (MD5) / Este estudo abordou a sazonalidade da atividade cambial e da fenologia vegetativa, a relação existente entre estes dois eventos e a relação destes com fatores climáticos e ambientais, bem como os efeitos de anelamento caulinar na estrutura do xilema secundário em espécies de cerrado. Para o estudo da sazonalidade da atividade cambial, amostras do caule principal de Kielmeyera grandiflora (Wawra) Saddi (Calophyllaceae) foram coletadas mensalmente, entre setembro de 2011 e dezembro de 2012. No mesmo período, foram feitas observações mensais das fases fenológicas vegetativas para avaliar a sazonalidade na produção de folhas e comparar estes dados com a atividade cambial. Para verificar quais os fatores ambientais e climáticos relacionados com a brotação e com o início da atividade cambial, foram calculadas as médias de temperatura e do fotoperíodo, e obtido o somatório da precipitação em uma escala de tempo que variou de 1 a 30 dias antes da brotação e do início da atividade cambial. Em seguida, foi calculado o coeficiente de variação das médias para avaliar a variabilidade entre os anos. Para o estudo do efeito de anelamento caulinar na estrutura do xilema secundário foi montado um experimento em campo com a espécie Aegiphila verticillata Vell. (Lamiaceae). O experimento foi composto por dois grupos, anelamento e controle. No grupo anelamento, a casca e o câmbio vascular foram removidos completamente do caule principal na porção central do tronco, formando um anel completo. O objetivo do anelamento foi interromper o fluxo polar de auxina produzido na copa para avaliar os efeitos dessa interrupção na estrutura do xilema secundário. No grupo controle, o caule não foi anelado. Para identificar o xilema secundário formado antes do anelamento do formado posteriormente ao tratamento foi feita uma incisão na casca, nas porções acima e abaixo do anelamento, até atingir o câmbio vascular. Esta incisão... / This study approached the seasonality in cambial activity and vegetative phenology, the relationship between these events and their relation with wheater and environmental factors, and also the effects of stem girdling in the structure of secondary xylem in Cerrado species. In order to study of seasonality in cambial activity, monthly samples from main stem of Kielmeyera grandiflora (Wawra) Saddi (Calophyllaceae) were collected from September 2011 to December 2012. In the same period, observations of vegetative phenological phases were made to assess the seasonality in leaf production, and to compare these data with cambial activity. In order to certify which environmental and weather features are related with bud opening and onset of cambial activity, it was calculated the mean value of temperature and photoperiod, and obtained the sum of rainfall in a time scale that ranged from 1 to 30 days before bud opening and the onset of cambial activity. After that, the coefficient of variation was calculated to assess the variability between years. In order to evaluate the stem girdling effect in the structure of secondary xylem was conducted an experiment in field with the species Aegiphila verticillataVell (Lamiaceae), composed of two groups, girdling and control. In girdling group, bark and cambium were completely removed from the central portion of main stem, forming a complete ring. The purpose of girdling was to interrupt the polar flow of auxin produced in the crown, and to assess the effect of its disruption in the structure of secondary xylem. In control group, it has not made a girdling in the stem. To distinguish the xylem formed before girdling from xylem formed after the treatment, an incision (03 cm in length) was made in the regions above and below girdling until reaches the vascular cambium. In the same way, in control group an incision in the bark was made at a central point of the ...

Orientador: Carmen Regina Marcati / Banca: Veronica Angylossy / Banca: Patricia Soffiatti / Banca: Silvia Rodrigues Machado / Banca: Fábio Akira Mori / Resumo: - Este estudo abordou a sazonalidade da atividade cambial e da fenologia vegetativa, a relação existente entre estes dois eventos e a relação destes com fatores climáticos e ambientais, bem como os efeitos de anelamento caulinar na estrutura do xilema secundário em espécies de cerrado. Para o estudo da sazonalidade da atividade cambial, amostras do caule principal de Kielmeyera grandiflora (Wawra) Saddi (Calophyllaceae) foram coletadas mensalmente, entre setembro de 2011 e dezembro de 2012. No mesmo período, foram feitas observações mensais das fases fenológicas vegetativas para avaliar a sazonalidade na produção de folhas e comparar estes dados com a atividade cambial. Para verificar quais os fatores ambientais e climáticos relacionados com a brotação e com o início da atividade cambial, foram calculadas as médias de temperatura e do fotoperíodo, e obtido o somatório da precipitação em uma escala de tempo que variou de 1 a 30 dias antes da brotação e do início da atividade cambial. Em seguida, foi calculado o coeficiente de variação das médias para avaliar a variabilidade entre os anos. Para o estudo do efeito de anelamento caulinar na estrutura do xilema secundário foi montado um experimento em campo com a espécie Aegiphila verticillata Vell. (Lamiaceae). O experimento foi composto por dois grupos, anelamento e controle. No grupo anelamento, a casca e o câmbio vascular foram removidos completamente do caule principal na porção central do tronco, formando um anel completo. O objetivo do anelamento foi interromper o fluxo polar de auxina produzido na copa para avaliar os efeitos dessa interrupção na estrutura do xilema secundário. No grupo controle, o caule não foi anelado. Para identificar o xilema secundário formado antes do anelamento do formado posteriormente ao tratamento foi feita uma incisão na casca, nas porções acima e abaixo do anelamento, até atingir o câmbio vascular. Esta incisão... / Abstract: This study approached the seasonality in cambial activity and vegetative phenology, the relationship between these events and their relation with wheater and environmental factors, and also the effects of stem girdling in the structure of secondary xylem in Cerrado species. In order to study of seasonality in cambial activity, monthly samples from main stem of Kielmeyera grandiflora (Wawra) Saddi (Calophyllaceae) were collected from September 2011 to December 2012. In the same period, observations of vegetative phenological phases were made to assess the seasonality in leaf production, and to compare these data with cambial activity. In order to certify which environmental and weather features are related with bud opening and onset of cambial activity, it was calculated the mean value of temperature and photoperiod, and obtained the sum of rainfall in a time scale that ranged from 1 to 30 days before bud opening and the onset of cambial activity. After that, the coefficient of variation was calculated to assess the variability between years. In order to evaluate the stem girdling effect in the structure of secondary xylem was conducted an experiment in field with the species Aegiphila verticillataVell (Lamiaceae), composed of two groups, girdling and control. In girdling group, bark and cambium were completely removed from the central portion of main stem, forming a complete ring. The purpose of girdling was to interrupt the polar flow of auxin produced in the crown, and to assess the effect of its disruption in the structure of secondary xylem. In control group, it has not made a girdling in the stem. To distinguish the xylem formed before girdling from xylem formed after the treatment, an incision (03 cm in length) was made in the regions above and below girdling until reaches the vascular cambium. In the same way, in control group an incision in the bark was made at a central point of the ... / Doutor