Com o objetivo de compreender quais fatores abióticos determinam a ocorrência das diferentes formações florestais na região de Batatais, entre as coordenadas 20038S e 20058S e 47037W e 47028W, foram escolhidas três propriedades agrícolas (Fazenda Monte Belo, em Restinga, SP e Fazenda Magnólia e Sítio Pratinha, em Batatais, SP), que apresentavam remanescentes florestais representativos da região (floresta ribeirinha paludícula, floresta estacional semidecídua ribeirinha e cerradão). Para descrever a composição florística e a estrutura da comunidade arbórea foram amostradas 05 parcelas de 10 x 10 m ao redor de cada estação tensiométrica. Para o estudo dos fatores abióticos foram determinados os parâmetros físicos e químicos dos solos e as curvas de retenção de água nos solos e piezometria. A discriminação das variáveis abióticas e de vegetação foi feita através da análise de componentes principais (PCA) e, na correlação entre a abundância de espécies e fatores abióticos, foram feitas análises diretas de gradiente por meio de Análise de Correlação Canônica (CCA). A textura dos solos (teores de argila, silte e areia) e a posição no terreno (cota), foram as variáveis ambientais mais importantes na distribuição das espécies e nas variações das fisionomias florestais, com influência na retenção hídrica e nos índices de fertilidade dos solos. Essas diferenças nos teores de argila em profundidade ao longo do declive, com influência direta na retenção de umidade dos solos ou mesmo na formação de ambientes paludículos, determinaram grupos distintos de espécies e fisionomias florestais: (i) um grupo de espécies de ocorrência típica nas fisionomias de Cerrado e fortemente associado às cotas mais elevadas (solos menos férteis, bem drenados e porcentagens mais baixas de argila e silte nas camadas mais profundas), entre as quais: Matayba juglandifolia, Trichilia pallida, Lithraea molleoides, Anadenanthera falcata, Myrcia tomentosa, Copaifera langsdorffii, Erytrhoxylum pelleteranum, Platipodium elegans, Chrysophyllum marginatum, Luehea divaricata, entre outras e (ii) um grupo com espécies indicadoras de Florestas Paludículas ou de ocorrência comum nestas fisionomias, associado aos solos das cotas mais baixas (Gleissolos), com porcentagens altas de argila e silte nas camadas superficiais, mais férteis e maior retenção hídrica: Cecropia pachystachya, Citronella gongonha, Rapanea guianensis, Talauma ovata e Tapirira guianensis. Pode-se considerar um terceiro grupo de transição entre Floresta Estacional Semidecídua e Cerradão, nas cotas intermediárias e menos úmidas (espécies amostradas em parcelas localizadas nas bordas das Florestas Paludículas), onde ocorreram espécies tanto de ambiente de Cerradão, como de Floresta Estacional Semidecídua, e algumas poucas de ambiente paludículo. As porcentagens mais elevadas de Areia nos solos do Sítio Pratinha, com influência na menor retenção hídrica e também nos índices de fertilidade (solos álicos, com maior acidez e os menos férteis), podem explicar algumas diferenças na composição e abundância das espécies entre fisionomias florestais iguais. O Cerradão da Fazenda Monte Belo, mostrou-se diferente floristicamente do Cerradão do Sítio Pratinha. Esta mesma diferença ocorreu em relação às Florestas Paludículas da Fazenda Magnólia e a do Sítio Pratinha. As poucasespécies de ocorrência comum tiveram populações diferentes. A CCA evidenciou também correlações de algumas espécies com determinadas variáveis de solo. / In order to understand what abiotic factors determine the occurrence of different forest formations in the region of Batatais, coordinated between 20038\'S and 20058\'S and 47037\'W and 47028\'W, three agricultural properties were chosen (Monte Belo, in the city of Restinga, SP and Magnolia and Pratinha in Batatais, SP, Brazil), which had forests representative of the region (swamp forest, semi-deciduous riverine forest and forested savanna). To describe the floristic composition and structure of the arboreal community, 05 plots of 10 x 10 meters around each tensiometric station were sampled. For the study of abiotic factors, the physico-chemical characteristics of the soils, the soil-water-retention curves and the groundwater fluctuation were determined. The discrimination of the environmental variables and arboreal species were made through the Principal Components Analysis (PCA), and in the correlation between the abundance of species and abiotic factors, direct analyses of gradient through Canonical Correspondence Analysis (CCA) were made. The texture of the soil (levels of clay, silt and sand) and the position on the ground (altitude) were the most important environmental variables in the distribution of species and variations of forest physiognomies, with influence in the retention rates of water and soil fertility. These differences in levels of clay in depth along the slope, with direct influence on the retention of soil moisture and even in the development of swampy environment, determined distinct groups of species and forest physiognomies: (i) a group of species of typical occurrence in physiognomies of Forested Savanna and strongly associated with higher altitude (less fertile, well-drained soil and lower percentages of clay and silt in the deeper layers), including: Matayba juglandifolia, Trichilia pallida, Lithraea molleoides, Anadenanthera falcata, Myrcia tomentosa, Copaifera langsdorffii, Erytrhoxylum pelleteranum, Platipodium elegans, Chrysophyllum marginatum, Luehea divaricata, among others, and (ii) a group with indicator species of Swamp Forests or common occurrence in these physiognomies, associated with lower altitude (Gleisoil), with high percentages of clay and silt in the upper and more fertile layers, and greater water retention: Cecropia pachystachya, Citronella gongonha, Rapanea guianensis, Talauma ovata and Tapirira guianensis. A third group of transition between Semi-deciduous Forest and Forested Savanna, in intermediate altitude and soils less humid (species sampled in plots located at the edges of Swamp Forests), occurred both in the Forested Savanna and in Semi-deciduous Forest and a few in swampy environment. The highest percentages of sand in the soil of Pratinha, with less influence on water retention and also on the rates of fertility (alic soils, with greater acidity and less fertile), may explain some differences in the composition and abundance of species of forest physiognomies equal. The forested Savanna of Monte Belo, has proved floristically different from the Forested Savanna of Pratinha. This same difference occurred in swamp forests of Magnolia and Pratinha. The few species of common occurrence had differentpopulations. The CCA also revealed correlations of some species with certain variables of soil.

Os reservatórios são ambientes aquáticos lênticos de fácil colonização por macrófitas aquáticas, espécies determinantes na dinâmica estrutural de ecossistemas aquáticos. Foi realizada a cobertura e a variação sazonal da biomassa das espécies de macrófitas no trecho de transição entre o reservatório da Usina Hidrelétrica Luís Eduardo Magalhães - Tocantins e o rio Areias, seu afluente, a fim de relacionar estas variáveis com fatores abióticos e o comportamento interespecífico desses vegetais. As coletas foram trimestrais, compreendendo janeiro a outubro de 2016, e demarcados 10 pontos amostrais com 3 repetições. Foram analisadas frequência absoluta, frequência relativa, cobertura relativa, similaridade de Bray-Curtis, biomassa e variáveis abióticas (precipitação pluviométrica, temperatura, oxigênio, transparência, profundidade e pH). Foram amostradas 10 espécies, distribuídas em seis famílias. As espécies mais frequentes foram Najas microcarpa, Oxycaryum cubense e as de maior biomassa foram Oxycaryum cubense e Eichhornia azurea. Salvinia auriculata foi mais frequente no período chuvoso. Os resultados discutidos mostraram que a riqueza (S=10) e a diversidade (H’=1,73) de macrófitas foram mais elevadas no período chuvoso, enquanto a biomassa foi mais elevada no período seco. Os resultados evidenciaram uma estabilidade do reservatório e predomínio de poucas espécies coexistindo no ambiente. / The reservoirs are lentic aquatic environments of easy colonization by aquatic macrophytes, determining species in the structural dynamics of aquatic ecosystems. The cover and the seasonal variation of the biomass of macrophytes species were carried out in the transition stretch between the reservoir of the Luis Eduardo Magalhaes - Tocantins Hydroelectric Power Plant and the tributary river Areias, in order to relate these variables to abiotic factors and interspecific behavior of these vegetables. The collections were quarterly, comprising January to October 2016, and 10 sample points were marked with 3 replicates. Absolute frequency, relative frequency, relative coverage, Bray-Curtis similarity, biomass and abiotic variables (rainfall, temperature, oxygen, transparency, depth and pH) were analyzed. Ten species were sampled, distributed in six families. The most frequent species were Najas microcarpa, Oxycaryum cubense and those with the highest biomass were Oxycaryum cubense and Eichhornia azurea. Salvinia auriculata was more frequent in the rainy season. The results showed that the richness (S = 10) and the diversity (H '= 1.73) of macrophytes were higher in the rainy season, while the biomass was higher in the dry period. The results showed a stability of the reservoir and the predominance of few species coexisting in the environment.

Nos últimos 100 anos, a temperatura média global aumentou aproximadamente 0,6ºC e deverá continuar a subir a uma taxa rápida podendo atingir 2ºC. No entanto, não se sabe como as plantas responderão a essa mudança climática, pois existem poucas informações sobre as respostas fisiológicas das plantas a incrementos de temperatura. Este trabalho tem por objetivo avaliar os efeitos de duas condições luminosas e duas condições de temperatura (com interação entre eles), em perspectiva futura, sobre o comportamento morfológico, fisiológico e bioquímico de quatro espécies da Floresta Mesófila Semidecídua: Aspidosperma cylindrocarpon e Aspidosperma polyneuron (Apocynaceae); Cariniana estrellensis e Cariniana legalis (Lecythidaceae). As plantas foram submetidas aos seguintes tratamentos: 100% de radiação e temperatura ambiente (100%RTA), 100% de radiação e temperatura elevada em +2ºC (100%RTE), 20% de radiação (por sombreamento) e temperatura ambiente (20%RTA), e 20% de radiação e temperatura elevada em +2ºC (20%RTE). Aspidosperma polyneuron apresentou-se como a espécie mais sensível a radiação intensa, seguida de C. legalis ambas já ameaçadas de extinção. Os parâmetros morfológicos confirmam a teoria de que plantas cronicamente fotoinibidas continuam crescendo, porém, em menores taxas. Os dados bioquímicos reforçam os fisiológicos mostrando fragilidade das espécies secundárias à radiação intensa e os efeitos principalmente negativos do aquecimento aplicado. / In the last 100 years the average global temperature increased by 0.6ºC and it might increase in a fast rate reaching up to 2ºC. However, little is known about how plants might respond to the climate change because there is not enough information about the physiological alterations plants might suffer due to increased temperature. We evaluated morphological, physiological and biochemical alterations under the effects of two light/temperature conditions and its interactions in four different plant species of the Semideciduous Mesophitic Forest: Aspidosperma cylindrocarpon and Aspidosperma polyneuron (Apocynaceae); Cariniana estrellensis and Cariniana legalis (Lecythidaceae). All plants suffered the following treatments: 100% radiation and environment temperature (100%RTA), 100% radiation and environment temperature +2ºC (100%RTE), 20% radiation (shade) and environment temperature (20%RTA), and 20% radiation (shade) and environment temperature +2ºC (20%RTE). Aspidosperma polyneuron was shown to be the most sensible specie to high radiation, followed by C. legalis, both threatened with extinction. Morphological parameters confirmed the theory that chronically photo-inhibited plants keep growing, but at lower rates. Biochemical findings also confirmed our physiological data showing increased fragility of the secondary species to high radiation and heating.

O milho de segunda safra, também conhecido como milho safrinha, é definido como aquele semeado entre os meses de janeiro e março. Esta modalidade de cultivo atingiu no ano agrícola de 2013/2014 uma área plantada de 9,18 milhões de hectares, superior a área cultivada com milho primeira safra, que no mesmo período foi de 6,61 milhões de hectares. Na segunda safra, há alto risco de instabilidades climáticas, principalmente em decorrência de baixas temperaturas, geadas, má distribuição de chuvas e redução do fotoperíodo. Todos estes fatores prejudicam a atividade fotossintética do milho, reduzindo sua produtividade. No entanto, dada a importância deste cultivo, empresas públicas, privadas e universidades vêm buscando incrementar a produtividade e a estabilidade. Para isso, alguns caracteres são especialmente preconizados. Devido ao alto risco de perda por adversidades ambientais, muitos produtores investem pouco em adubação, principalmente adubação nitrogenada. Neste contexto, o desenvolvimento de plantas mais eficientes no uso e, ou, tolerantes ao estresse por nitrogênio, resultaria em maior segurança para o produtor. Não obstante, a precocidade tem elevada importância, já que materiais precoces reduzem o risco de perdas neste período. No entanto, a mesma deve estar sempre associada a alta produtividade. Assim, para a seleção simultânea destes caracteres, pode-se lançar mão de índices per se de resposta das plantas ao estresse, análises gráficas e, ou, índices de seleção simultânea. Adicionalmente, os valores genotípicos das linhagens para essas características, além de serem preditos via REML/BLUP single-trait (análise univariada), também podem ser preditos via REML/BLUP multi-trait (análise multivariada). Dessa forma, os valores genotípicos são corrigidos pela covariância existente entre os caracteres. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de seleção simultânea para eficiência no uso e tolerância ao estresse por nitrogênio, além de plantas precoces e produtivas. Para isto, linhagens de milho tropical foram cultivadas e avaliadas para estes caracteres. Foram então simulados diversos cenários de seleção simultânea. A partir destes resultados, observou-se que o índice per se de resposta das plantas ao estresse Média Harmônica da Performance Relativa (MHPR) foi o mais eficiente na seleção de plantas eficientes no uso e tolerantes ao estresse por nitrogênio. Isto ocorreu devido a forte correlação desfavorável entre os índices que estimam a eficiência e a tolerância, além da superioridade e em acurácia, herdabilidade e ganhos com a seleção deste índice per se. Já para a seleção simultânea da produtividade e precocidade, o índice Aditivo de seleção simultânea, utilizando os valores genotípicos preditos via REML/BLUP single-trait se mostrou o mais eficiente, já que obteve ganhos satisfatórios em todos os caracteres e há a possibilidade de modular, de forma mais satisfatória, os ganhos em cada caractere. Conclui-se que a seleção simultânea tanto para eficiência no uso e tolerância ao estresse por nitrogênio, quanto para produtividade e precocidade são possíveis. Além disso, a escolha do melhor método de seleção simultânea depende da magnitude e do sentido da correlação entre os caracteres. / Second growing season maize, also known as winter maize, is the maize sowed in Brazil between January and March. This growing modality reached 9.18 million hectares in 2013/2014, higher than the area cultivated in first growing season that was 6.61 million hectares in the same period. In the second season, there is a high risk of climate instabilities, mainly due to low temperatures, frost, poor rainfall distribution and reduction of photoperiod. All these factors harm photosynthetic activity, reducing the maize yield. However, because of the recent plant area increasing, public, private companies and universities have sought increased yield and stability of the second growing season maize. For this, some traits are mainly in the selection process. With the high risk of yield loses due to environmental adversities, many farmers have done little investment in fertilizers, especially nitrogen fertilization. In this context, the development of plants that are nitrogen use efficient and nitrogen stress tolerant could result in a safer activity for the farmers. In addition, the earliness is highly important, since early materials reduce the risk of losses during this period. However, the earliness must always be associated with a high yield. This way, simultaneous selection of these traits can be made by per se responses indexes of stressed plants, graphical analysis and simultaneous selection indexes. Additionally, the genotypic values of the genotypes for the traits can be predicted not only by REML/BLUP single-trait (univariate analysis), but also by REML/BLUP multi-trait (multivariate analysis). In the second, the genotypic values are adjusted considering the covariance between the traits. This way, the objective of this study was to investigate the possibility of simultaneous selection for nitrogen use efficiency and nitrogen stress tolerance, as well as early and high yielding plants. For this, tropical maize lines were grown and evaluate. By these data, it was simulated several simultaneous selection sets. It was observed that Harmonic Mean of the Relative Performance (HMRP) is the most efficient in the selection for nitrogen use efficient and nitrogen stress tolerance. This probably occurs due to the strong unfavorable correlation between the indexes that estimate the efficiency and the tolerance, as well as the superiority in accuracy, heritability and selections gains of HMRP. In case of simultaneous selection for yield and earliness, the additive simultaneous selection index using the genotypic values predicted by REML/BLUP single-trait proved the most efficient selection, because it got satisfactory gains in all the traits and, this index allows the possibility to modulate the gains in each trait. It was concluded that the simultaneous selection for nitrogen use efficiency and nitrogen stress tolerance, as well as for yield and earliness are possible. Furthermore, the choice of the best simultaneous selection method depends on the magnitude and direction of the correlation between the traits.

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A restrição hídrica afeta diretamente o metabolismo das plantas, como por exemplo, a diminuição da taxa assimilatória líquida, o fechamento estomático, a utilização e partição de carboidratos e em nível molecular, a expressão de genes relacionados ao déficit hídrico. Desta forma, este trabalho visou caracterizar respostas diferenciais à nível fisiológico e molecular em plantas do gênero Prunus persica enxertadas sobre diferentes portaenxertos submetidas ao déficit hídrico, a fim de auxiliar na escolha de genótipos mais tolerantes à essa condição hídrica. O trabalho foi dividido em três experimentos, no primeiro, foram avaliados os parâmetros das trocas gasosas da cultivar copa Chimarrita enxertada sobre cinco diferentes portaenxertos (Tsukuba 1, Tsukuba 2, Tsukuba 3, Aldrighi 1 e Seleção UFPel 0402) submetidos ao déficit hídrico, com esquema fatorial: 2 x 8, sendo duas condições hídricas (controle e déficit hídrico) e oito dias de avaliação (0, 1º, 2º, 3º, 4º, 6º, 7º e 9º, sendo os dois últimos, período de recuperação: 24h e 72h, respectivamente). As diferentes combinações de portaenxertos com a cultivar copa Chimarrita, demonstraram comportamento fisiológico diferencial para a tolerância inicial ao déficit hídrico. A combinação „Chimarrita‟/Adrighi 1‟ apresentou-se com uma maior de tolerância inicial ao déficit hídrico. A redução da taxa assimilatória líquida perante o déficit hídrico não está relacionada principalmente à limitação estomática, sugerindo-se que ocorrem também limitações não estomáticas. No segundo experimento, objetivou-se analisar genes normalizadores para estudos de expressão gênica através da técnica de RT-qPCR em folhas de „Chimarrita‟, enxertadas sobre „Aldrighi 1‟ e „Tsukuba 2‟ submetidos ao déficit hídrico por um período de nove dias. Não houve influência das diferentes combinações „Chimarrita‟/portaenxertos para expressão dos genes normalizadores nas condições impostas do presente estudo, sendo os genes TUA e CYP2 considerados os mais adequados mediante as condições impostas. Por outro lado, os genes Ef-1α e ACT foram os menos indicados para as mesmas condições. No terceiro experimento, objetivou-se verificar através da técnica de RT-qPCR a expressão de sete genes-chave envolvidos no processo de resposta ao déficit hídrico em folhas de pessegueiro cultivar copa „Chimarrita‟ enxertadas sobre os portaenxertos „Aldrighi 1‟ e „Tsukuba 2‟. Os resultados demonstraram que houve indução de resposta diferencial da combinação „Chimarrita‟/portaenxertos em relação à expressão dos genes envolvidos no metabolismo do ajustamento osmótico, tais como, SDH, SIP1 GTL e P5SC. O gene S6PDH, apresentou expressão bastante pronunciada e similar para ambas as combinações copa/portaenxertos no quarto dia de estresse, evidenciando a participação e importância do sorbitol no ajustamento osmótico para uma possível tolerância ao déficit hídrico. No entanto, expressão dos genes relacionados ao metabolismo de sorbitol e de prolina, podem ser utilizados como marcadores moleculares para tolerância ao déficit hídrico em portaenxertos de Prunus persica. / Fruit growing is an important component of Brazilian agribusiness, assuming increasing prominence in the Rio Grande do Sul, mainly in the southern region of this state.This region stands out as the largest holder of the production of peaches in Brazil, but also has the lowest average productivity of the orchards when compared to other states. This is mainly the soil and climatic conditions of the region, where there is presence of soils with horizon 'A' superficial and with drainage problem, which depending on the time of year, may suffer water stress situations at critical periods for culture, impairing development and productivity of the same. Water restriction intake directly affects the metabolism of plants, such as the decrease in net assimilation rate, stomatal closure, use and carbohydrates partition and molecular level the expression of genes related to drought. Therefore, this study aimed to characterize differential responses to physiological and molecular level in the genus Prunus persica plants, grafted on different rootstocks subjected to water stress in order support choose the most tolerant to this condition water. The work was divided into three experiments, the first evaluated the parameters of gas exchange of the cultivar cup Chimarrita grafted on five different rootstocks (Tsukuba 1, Tsukuba 2, Tsukuba 3, Aldrighi 1 and Seleção UFPel 0402) submitted to water deficit, with factorial design: 2 x 8, two water conditions (control and water deficit ) and eight days of evaluations (0, 1, 2, 3, 4, 6, 7 and 9, the latter two, recovery time: 24 hours and 72 hours respectively). The different combinations of rootstocks with the cultivar cup Chimarrita demonstrated physiological performance differential for initial tolerance to water deficit. The combination 'Chimarrita'/Aldrighi 1 'presented with an initial greater tolerance to water deficit. The reduced net assimilation rate before the water deficit is not related mainly to stomatal limitation, suggesting that also occur not stomatal limitations. The second experiment aimed to analyze normalizing genes for gene expression studies by RT- qPCR technique in leaves 'Chimarrita' grafted on 'Aldrighi 1' and 'Tsukuba 2' and subjected to water stress for a period of nine days. There was no influence of different combinations 'Chimarrita'/rootstocks for normalizing gene expression of the imposed conditions of this study, and the TUA and CYP2 genes considered best suited by the conditions imposed. However, the EF-1α gene and the ACT less suitable for the same conditions. In the third experiment aimed to verify through RT- qPCR technique the expression of seven key genes involved in the response process to water deficit in peach leaves cultivar cup 'Chimarrita' grafted on rootstocks „Aldrighi 1' and „Tsukuba 2'. The results showed induction differential response of the combination 'Chimarrita'/rootstocks compared to the expression of genes involved in the metabolism of the osmotic adjustment, such as SDH, SIP1, GTL and P5SC. The S6PDH gene, presented quite pronounced and similar expression for both compounds canopy/rootstocks on the fourth day of stress, suggesting a participation and importance of sorbitol in osmotic adjustment for possible tolerance to water deficit. However, expression of genes related to the metabolism of sorbitol and proline, can be used as molecular markers for tolerance to water deficit in rootstocks of Prunus persica.

Neste trabalho, blendas de polipropileno/amido termoplástico (PP/TPS) foram preparadas como um material alternativo para uso em embalagens descartáveis. Este material apresenta características morfológicas típicas de blendas imiscíveis e um agente compatibilizante é necessário. Para obter o amido termoplástico (TPS), amido de milho foi misturado com glicerol, na proporção amido/glicerol de 70/30 m/m. As blendas PP/TPS com e sem agentes compatibilizantes foram produzidas em extrusora dupla rosca. Utilizou-se como agentes compatibilizantes naturais (ACN) três diferentes ácidos carboxílicos: mirístico (C14), palmítico (C16) e esteárico (C18), em concentração constante de 3 % m/m. O efeito dos ACN nas propriedades mecânicas, físicas, térmicas e morfológicas foram investigadas e comparadas com blendas de PP/TPS com polipropileno graftizado com anidrido maléico (PPgMA). Entre as blendas, as com C14 apresentaram propriedades equivalentes ou melhores que as com PPgMA, como resistência à tração e deformação na ruptura (18,1 e 18,9 MPa, e 263 e 216 % respectivamente). A blenda PP/TPS/C14 mostrou a maior resistência ao impacto (370 J/m), boa adesão e interação interfacial entre PP e TPS como demonstrado nas imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Após 180 dias de exposição ao intemperismo natural, a tensão na ruptura da blenda PP/TPS não se alterou, enquanto que a blenda PP/TPS/C14 apresentou 80 % de redução. Em relação a deformação na ruptura, a blenda não compatibilizada mostrou 75 % de redução e a blenda com C14, 97 %. As imagens de MEV da superfície dos materiais expostos mostram um início degradação biótica, devido a presença de possíveis microrganismos. Após o intemperismo as amostras foram submetidas ao ensaio de respirometria por 120 dias. Os resultados mostraram que a exposição ao intemperismo afeta diretamente a taxa de biodegradação, onde períodos maiores foram responsáveis por índices maiores de gás carbônico, principalmente para a blenda PP/TPS/C14. Assim, o ácido mirístico atuou como um agente compatibilizante e também como um foto-iniciador, catalisando a degradação abiótica das blendas PP/TPS. / In this work, polypropylene/thermoplastic starch (PP/TPS) blends were prepared as an alternative material to use in disposable packaging. This material displays morphological characteristics typical of immiscible blends and a compatibilizer agent is needed. For obtaining the thermoplastic starch (TPS), starch granules were plasticized with glycerol in a weight ratio of starch/glycerol 70/30. PP/TPS blends with and without compatibilizer agent were manufactured in a twin-screw extruder. It was used as natural compatibilizer agent (NCA) three different carboxylic acids: myristic (C14), palmitic (C16) and stearic (C18), in constant concentration of 3 % w/w. NCA effect on the mechanical, physical, thermal and morphological properties of PP/TPS blends were investigated and compared against PP/TPS with PP-grafted maleic anhydride (PPgMA). When compared to PP/TPS with PPgMA, blends with C14 presented equivalent or even better properties, as tensile strength and elongation at break (18.9 and 18.1 MPa, and 216 and 263 % respectively). PP/TPS/C14 blend showed the highest impact strength (370.4 J/m), good adhesion and interfacial interaction between PP and TPS was observed in scanning electron microscopy (SEM) images. After 180 days of natural weathering exposure, the tensile strength of the PP/TPS has not changed, while the PP/TPS/C14 showed 80 % reduction. For elongation at break, the non-compatibilized blend showed a 75 % reduction and blend with C14, 97 %. SEM images of exposed surface suggest the presence of microorganism. After the natural weathering, the samples were subjected to respirometry test for 120 days at 58 °C. Natural weathering exposition directly affects the rate of biodegradation, where longer period were responsible for higher rates of carbon dioxide, mainly for PP /TPS/C14. Thus, myristic acid served as a compatibilizer agent and also as a photo-initiator, catalyzing the abiotic degradation of the blends PP/TPS.

Esta pesquisa teve como o objetivo estudar a influência da temperatura e da umidade relativa do ar (UR) nos aspectos biológicos da mosca-minadora, Liriomyza trifolii (Burgess, 1880), em feijão caupi [(Vigna unguiculata (L.) Walp.)], para fornecer subsídios a futuros projetos de controle biológico desta praga. Verificou-se uma relação inversa entre a duração de desenvolvimento e o aumento da temperatura na faixa de 15 a 32°C. A viabilidade larval não foi afetada na faixa térmica estudada, enquanto a 32°C houve uma alta mortalidade da fase de pupa. O limiar térmico inferior de desenvolvimento obtido para o período ovo-adulto foi baixo (7,3°C), se comparado a outras espécies de Liriomyza, sendo bastante reduzido para a fase larval (3,4°C). De acordo com as exigências térmicas constatadas para L. trifolii, foi possível estimar a ocorrência de 24,5 gerações anuais em região produtora de melão no RN, sendo que apenas durante a safra da cultura, a praga pode dar 14,8 gerações. A longevidade dos adultos decresceu com a elevação térmica, sendo sempre maior para as fêmeas, independente da temperatura. Os períodos de pré-oviposição e oviposição também foram reduzidos com o aumento da temperatura. A fecundidade foi similar na faixa de 18 a 30°C, sendo reduzida a 32°C e o padrão da taxa de oviposição modificado em função da temperatura. A UR não afetou a duração dos estágios imaturos, embora tenha influenciado a viabilidade. A longevidade das fêmeas foi afetada pela UR, que viveram mais do que os machos em todas as condições estudadas. Independente da temperatura e da UR, L. trifolii colocou entre 83 - 87% dos ovos na face adaxial da folha de feijão caupi. A análise de agrupamento (\"cluster analyses\") permitiu definir que as temperaturas mais adequadas ao desenvolvimento do inseto são as de 28 e 30°C, sendo que a UR mais adequada foi a de 50%. A pesquisa permitiu que se esquematizasse um sistema de produção de L. trifolii, com base nas exigências térmicas e da UR das diferentes fases de desenvolvimento, para produção de inimigos naturais da praga ou de outras alternativas de controle. / This research was aimed at studying the influence of temperature and relative air humidity (RH) on biological aspects of the leafminer Liriomyza trifolii (Burgess, 1880) in cowpea [(Vigna unguiculata (L.) Walp.)], to provide essential information for future biological control projects against this pest. An inverse relation was observed between development duration and temperature increase in the range from 15 to 32°C. Larval viability was not affected in the temperature range studied, while a high mortality of the pupal stage was observed at 32°C. The lower developmental temperature threshold obtained for the egg-adult period was low (7.3°C) when compared with other species of Liriomyza, and was rather low for the larval stage (3.4°C). Based on the thermal requirements verified for L. trifolii, it was possible to estimate the occurrence of 24.5 annual generations at a melon producing region in RN, Brazil. During the melon cropping season alone, the pest can produce 14.8 generations. Adult longevity decreased as temperature increased, and was always higher for females, regardless of temperature. The pre-oviposition and oviposition periods also decreased as temperature increased. Fecundity was similar in the range from 18 to 30°C, but decreased at 32°C; the oviposition rate pattern changed as a function of temperature. RH did not affect duration of the immature stages, although it had an influence on viability. Female longevity was affected by RH, since females lived longer than males under all conditions studied. Regardless of temperature and RH, L. trifolii laid between 83 - 87% of its eggs on the adaxial surface of the cowpea leaves. By cluster analysis it was defined that the most suitable temperatures for development of this insect are 28 and 30°C, while the most suitable RH was 50%. This research allowed a production system to be devised for L. trifolii, based on the temperature and RH requirements for its various stages of development, aimed at the production of natural enemies of the pest or other control alternatives.

Le blé tendre, Triticum aestivum, est une des céréales les plus cultivées dans le monde. Le changement climatique qui se développe actuellement contraint fortement les cultures et altère leur rendement. La compréhension des mécanismes de réponse du blé tendre aux stress abiotiques est donc une problématique d’actualité. Plusieurs grandes familles de facteurs de transcription, dont la famille NAC,interviennent dans le développement de la plante et dans sa réponse aux stress environnementaux. Cette thèse, structurée en 3 volets, est ciblée sur l’étude de la famille NAC chez le blé tendre : les TaNAC. Dans un premier temps, nous avons étudié la structuration génomique et phylogénétique des 488 membres de la famille TaNAC, recensés à partir de la base de données la plus récente du blé tendre.Nous avons aussi étudié l’histoire évolutive de cette famille, qui a été marquée par des événements de duplication et de rétroposition. Enfin, une analyse de sa diversité allélique a permis d’identifier des gènes qui présentent des SNP montrant une forte association avec des paramètres d’accumulation des protéines de réserve dans le grain. Le deuxième chapitre de cette thèse a porté sur l’étude de l’expression de ces 488 gènes TaNAC dans plusieurs organes et en réponse aux stress thermique et sécheresse. Une analyse globale a été réalisée à partir de données bio-informatiques, suivie d’une étude in planta de l’expression d’une sélection de 23 gènes. Les profils d’expression obtenus ont révélé l’existence de 4 gènes TaNAC, encore jamais décrits dans la littérature et qui interviennent dans le développement du grain de blé tendre mais aussi dans sa réponse adaptative à plusieurs stress abiotiques. Le troisième volet de cette thèse a donc porté sur la caractérisation génétique, moléculaire et physiologique de ces 4 facteurs de transcription TaNAC. Ils appartiennent à un clade rassemblant des séquences présentant des similitudes génomique et structurale. De plus, ils sont localisés dans le noyau et leurs profils d’expression sont similaires, avec toutefois un niveau variable entre gènes et entre homéologues pour chaque gène. En réponse à un stress thermique modéré, ce profil d’expression est accéléré au cours du développement du grain ; le stade 120°Cj étant le stade clé qui montre la plus grande différence d’expression de ces gènes entre les conditions contrôle et stressée. Pour des raisons techniques, la production de plantes transgéniques sur- et sous-exprimant ces gènes n’a pas permis de valider l’implication de ces 4 TaNAC dans le développement du grain et en réponse à la température. Une analyse de génétique d’association a toutefois permis de mettre en évidence un lien entre des marqueurs moléculaires situés dans ces gènes et l’accumulation des protéines de réserve.Globalement, les résultats obtenus ont montré que des membres de la famille TaNAC sont impliqués dans le développement du blé tendre et dans sa réponse aux stress abiotiques. Plus particulièrement, 4 facteurs de transcription TaNAC semblent jouer un rôle clé dans l’accumulation des protéines dans le grain en réponse à un stress thermique modéré. / Bread wheat, Triticum aestivum, is one of the most cultivated cereal in the world. The climate change that is currently developing strongly constrains crops and impairs their yield. Understanding the wheat response mechanisms to abiotic stresses is therefore a current issue. Several major families of transcription factors, including the NAC family, are involved in the plant development and its response to environmental stresses. This thesis, structured in three parts, is focused on the study of the NAC family in bread wheat (TaNAC).First, we studied the genomic and phylogenetic structure of the 488 members of the TaNAC family identified from the latest database of bread wheat. We also studied the evolutionary history of this family, which was marked by duplication and retroposition events. Finally, an analysis of its allelic diversity allows us to identify genes with SNP showing a strong association with storage protein accumulation parameters in the grain. In a second part, we studied the expression of these 488 TaNAC genes in several organs and in response to heat and drought. An overall analysis was performed using bioinformatic data, followed by an in planta study of the expression of a selection of 23 genes. The expression profiles revealed that four TaNAC genes, never described in the literature, are involved in the wheat grain development but also in its adaptive response to several abiotic stresses. In a third part, we focused on the genetic, molecular and physiological characterization of these four TaNAC transcription factors. They belong to a clade gathering sequences with genomic and structural similarities. Moreover, they are localized in the nucleus and their expression profiles are similar, with a variable level between genes and between homeologs for each gene. In response to moderate heat stress, this expression profile is accelerated during grain development and a key stage at 120°Cj was identified, it shows the greatest difference in genes expression level between control and stressed conditions. For technical reasons, the production of transgenic plants over- and under-expressing these genes did not validate the involvement of these 4 TaNAC in grain development and in its temperature response. An association genetic analysis, however, showed a link between molecular markers located in these genes and the storage proteins accumulation. Overall, the results showed that members of the TaNAC family are involved in the bread wheat development and its response to abiotic stresses. In particular, four TaNAC transcription factors appear to play a key role in grain protein accumulation in response to a moderate heat stress.

Maize is susceptible to biotic and abiotic stresses. The most important abiotic stresses in Africa are drought and low soil fertility. Aflatoxin contamination is a potential problem in areas facing drought and low soil fertility. Three studies were conducted to evaluate maize germplasm for tolerance to stress. In the first study, fifteen maize inbred lines crossed in a diallel were evaluated under drought, low N stress, and well-watered conditions at six locations in three countries to estimate general (GCA) and specific combining ability (SCA), investigate genotype x environment interaction, and estimate genetic diversity and its relationship with grain yield and heterosis. GCA effects were not significant for grain yield across environments. Lines with good GCA effect for grain yield were P501 and CML258 across stresses. Lines CML339, CML341, and SPLC7-F had good GCA effects for anthesis silking interval across stresses. Additive genetic effects were more important for grain yield under drought and well-watered conditions. Heterosis estimates were highest in stress environments. Clustering based on genetic distance calculated using marker data from AFLP, RFLP, and SSRs grouped lines according to origin. Genetic distance was positively correlated with grain yield and specific combining ability. In the second study, synthetic hybrids were evaluated at seven locations in three countries to estimate GCA and SCA effects under low N stress and optimal conditions and investigate genotype x environment interaction. GCA effects were significant for all traits across low N stress and optimal conditions. The highest yielding synthetic hybrids involved synthetics developed from stress tolerant lines. Synthetics 99SADVIA-# and SYNA00F2 had good GCA for grain yield across low N stress conditions. Heterosis was highly correlated with grain yield. Optimal environments explained more variation than stress environments. The third study evaluated the agronomic performance and aflatoxin accumulation of single and three-way cross white maize hybrids at five locations in Texas. Inbreds CML343, Tx601W, and Tx110 showed positive GCA effects for grain yield. Significant GCA effects for reduced aflatoxin concentration were observed in lines CML269, CML270, and CML78 across locations. Differences in performance between single and three-way crosses hybrids were dependent mostly on the inbred lines.

Medicago is widely used as a forage crop. It is often susceptible to various pathogenic infections and exhibits low growth in drought and extreme climatic conditions. In the current study, a strategy was developed for over-expressing an “Osmotin-Chitinase” gene chimera in transgenic Medicago that could potentially confer resistance to different biotic and abiotic stresses. Seed germination of several cultivars of Medicago (M. sativa ssp. sativa, M. sativa ssp. falcata, M. sativa ssp. caerulea, M. truncatula, and M. Rugosa) was tested to determine the cultivars with good germination rates. Among these, M. sativa ssp. sativa showed an average of 80% germination over a period of one week and was subsequently selected for regeneration and transformation experiments. Different explants (cotyledons, hypocotyls, petioles) were tested for regeneration. Among these, hypocotyl explants showed highest (46.17 %) percent regeneration. Escherichia coli harboring Osmotin-Chitinase (OSM-CHI) gene chimera cloned into binary vector pBTEX with nptII as a selection marker was mobilized in Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 which was employed in the transformation of hypocotyl explants of Medicago. Transformed calli were grown on callus inducing medium containing kanamycin for screening. Further screening of the positive transgenics was performed using PCR. Southern hybridization was carried out for further confirmation of successful transformation. Transformed shoots will be grown on the root inducing medium for developing into plantlets which would then be transferred to the green house and later tested for their degree of resistance to various biotic and abiotic stresses.