Orientador: Gustavo Habermann / Banca: Marcelo de Almeida Silva / Banca: Luis Mauro Gonçalves Rosa / Banca: Rafael Vasconcelos Ribeiro / Banca: Paulo Eduardo Ribeiro Marchiori / Resumo: Aqui analisamos o papel ecofisiológico da verticalidade foliar na eficiência de uso da luz pelas plantas. Os estudos foram conduzidos em espécies de Styrax camporum e Saccharum spp. A verticalidade foliar tem papéis distintos entre as diferentes espécies, mas primordialmente tais resultados convergem para um melhor aproveitamento da luz pela planta com folhas dispostas nessa conformação, com ganho de biomassa / Abstract: Here we analyzed the ecophysiological role of vertical leaves in sunlight use efficiency by plants. The studies were conducted in species of Styrax camporum and Saccharum spp. Vertical leaves have distinct roles between different species, but primarily these results demonstrate that plants with vertical leaves show a better light use efficiency, eventually with gain of biomass / Doutor

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-08-13T18:00:40Z : No. of bitstreams: 1 000756776.pdf: 1247387 bytes, checksum: e43f6ca86e670c147013bebeba65e0d7 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho tem como objetivo estudar os efeitos da variação de concentração do copolímero tri-bloco (Pluronic F127) no preparo de géis de sílica a partir de hidrólise ácida do tetraetilortosilicato (TEOS), através de suas características estruturais em estágios que vão desde o saturado (géis úmidos) até os estados secos do gel (aerogéis e xerogéis). O F127 é um polímero formador de micelas utilizado como impregnador de estrutura no processo de formação de poros em espécies de sílicas, pois a estruturação micelar do F127 pode determinar a formação de poros de diferentes tamanhos durante os processos de geleificação na hidrólise e policondensação para obtenção de corpos porosos, produzindo interessantes estruturas de sílicas porosas obtidas pelo método sol-gel. Os aerogéis de Sílica foram obtidos por secagem a pressão ambiente (APD) após sililação dos géis em fase úmida. O processo de sililação foi feito nos géis úmidos utilizando 20% em volume de hexametildisilazano (HMDZ) em n-hexano. As características estruturais de aerogéis obtidos por APD com diferentes adições de F127 foram estudadas após tratamento térmico a 300, 500, 700 e 900 ºC, através de análises de adsorção de nitrogênio e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). Adicionalmente xerogéis com as mesmas composições de F127 foram obtidos por envelhecimento em solução de NH4OH 0,1M e APD. Os géis úmidos apresentaram uma estrutura de fractal de massa com dimensão fractal D em torno de 2.1 e o tamanho característico do domínio fractal (ξ) vai de 9.05 para o gel preparado sem adição de F127 até valores que extrapolam o limite máximo experimental de 14,2 nm com o aumento da concentração de F127. Estes géis também exibem um estrutura que permeiam o fractal, os domínios da estrutura do fractal de massa principal dos géis úmidos. A partir da adsorção de nitrogênio obteve-se a superfície... / The present work aims to study the effects of varying the concentration of the copolymer tri-block (F127 Pluronic) in the preparation of silica gels from acid hydrolysis of tetraethylorthosilicate (TEOS), through its structural features in stages ranging from the saturated (wet gels) to dry gel state (aerogels and xerogels). The F127 is a micelle forming polymer as used in the impregnator structure of the pore-forming species-process silica because the micellar structure of F127 can determine the formation of pores of different sizes during the process of gelation on hydrolysis and polycondensation to obtain porous bodies, producing interesting structures of porous silica obtained by sol-gel method. Silica aerogels were obtained by ambient pressure drying (APD) after silylation of the gels in humid phase. The process of silylation was done in the wet gels using 20% by volume of hexamethyldisilazane (HMDZ) in n-hexane. Heat treatment at 300, 500, 700 e 900 ºC was performed in order to characterize. The structure of aerogels by APD with different compositions of F127. This characterization was carried out using nitrogen adsorption and small angle X-ray scattering techiniques. Additionally xerogels having the same compositions F127 were obtained by aging in a solution of 0.1 M NH4OH and APD. The wet gels showed a mass fractal structure with fractal dimension D around 2.1 and fractal characteristic size of the domain (ξ) goes from 9.05 for gel prepared without the addition of F127 to values that exceed the maximum experimental limit of 14.2 nm with increasing concentration of F127. These gels also exhibit a fractal structure that permeate the field of fractal structure of the main mass of wet gels. Nitrogen adsorption shows a specific surface area (SBET) for APD aerogels, which presented a value of around 800 m2/g to different concentrations of F127, the volume (Vp), the average length (lp) pores of aerogels increased more or less regular...

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O biogás é um produto originado a partir da digestão anaeróbia de matéria orgânica que possui, principalmente, metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), sulfeto de hidrogênio (H2S) e vapor de água entre outros em menor quantidade. Para estes gases, procura-se otimizar o processo para aumentar a quantidade de metano e reduzir as de dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio. O gás CO2 reduz o poder de combustão do biogás e o H2S é altamente corrosivo, danificando equipamentos e tubulações. Atualmente, diversas tecnologias vêm sendo empregadas para o tratamento e a purificação do biogás e, dentre elas, se destacam as que utilizam o princípio da absorção em líquidos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência de remoção de CO2 e de H2S com diferentes soluções absorvedoras e compará-las em um estudo de viabilidade técnica para cenários específicos. As soluções absorvedoras utilizadas foram: água ultrapura, gás ozônio (O3) solubilizado em água, solução com hidróxido de sódio (NaOH), solução com hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), solução contendo ferro complexado com ácido etilenodiaminotetraacético (Fe/EDTA) e um biofertilizante de um biodigestor anaeróbio alimentado com biomassa da suinocultura. Todos esses testes foram realizados em condições de temperatura e pressão ambientes. Para os ensaios em batelada com as soluções de água ultrapura, gás ozônio solubilizado em água, solução de NaOH (0,5 mol.L-1), solução de CaOH2 (0,250 mol.L-1) e solução de Fe/EDTA foi utilizado um biogás proveniente de um biodigestor de uma agroindústria. Para os ensaios com o biofertilizante foi utilizado um biogás sintético. Para a determinação de condições ótimas de tratamento com a solução de Fe/EDTA, foi utilizado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) em que se avaliou a concentração de Fe/EDTA da solução e o pH. Em um segundo DCCR, avaliou-se o efeito da regeneração da solução sobre o tempo de saturação com H2S. No estudo de tratamento de biogás com o biofertilizante foi aplicado um Delineamento Composto Central (DCC) para verificar o efeito da concentração de biofertilizante e pH sobre o tempo de saturação da solução e eficiência na remoção de CO2 e H2S do biogás. Os resultados indicaram que a solução contendo o gás ozônio solubilizado não apresentou efeito significativo para o tratamento de biogás quando comparado com a água ultrapura. Quando comparadas as soluções alcalinas, a solução com NaOH apresentou alta eficiência na remoção, em média, de CO2 (83,98%) e H2S (100%) do biogás, sendo que a solução de Ca(OH)2, indicou menor eficiência na remoção de CO2 (30,1%) com remoção de 100% de H2S. Os resultados dos ensaios com biofertilizante in natura indicaram uma eficiência de remoção de, em média, 50% de CO2 e 90% de H2S, sendo que os ensaios de otimização indicaram que a variação do pH não altera consideravelmente a remoção de CO2, com maior remoção de H2S em pH alcalino. O estudo com as soluções de Fe/EDTA indicou que o pH tem influência direta sobre o tempo de saturação da solução com H2S em soluções regeneradas e recém preparadas. Este estudo possibilitou avaliar o desempenho destas soluções no tratamento de biogás e sua viabilidade técnica gerando um conhecimento mais aprofundado que permite avaliar sua aplicabilidade em escala real. / Biogas is a product originated from the anaerobic digestion of organic matter that has, mainly, methane (CH4), carbon dioxide (CO2), hydrogen sulfide (H2S) and steam, among others in smaller quantity. For these gases, it is sought to optimize the process to increase the amount of methane and to reduce those of carbon dioxide and hydrogen sulfide. CO2 gas reduces the combustion power of biogas and H2S is highly corrosive, damaging equipment and piping. Currently, several technologies have been used for the treatment and purification of biogas and among them are those that use the principle of absorption in liquids. The objective of this research was to evaluate the efficiency of CO2 and H2S removal with different absorber solutions and to compare them in a technical feasibility study for specific scenarios. The absorber solutions used were: ultrapure water, ozone gas (O3) solubilised in water, solution with sodium hydroxide (NaOH), solution with calcium hydroxide (Ca(OH)2), solution containing iron complexed with ethylenediaminetetraacetic acid (Fe/EDTA) and a biofertilizer from an anaerobic biodigestor fed with swine biomass. All these tests were performed under room temperature and pressure conditions. For the batch tests with the solutions of ultrapure water, water solubilized ozone gas, NaOH solution (0.5 mol.L-1), Ca(OH)2 solution (0.250 mol.L-1) and Fe/EDTA solution was used a biogas from an agroindustry biodigester. For the biofertilizer trials a synthetic biogas was used. For the determination of optimal treatment conditions with the Fe/EDTA solution, a Rotational Central Compound Design (DCCR) was used in which the Fe/EDTA concentration of the solution and the pH were evaluated. In a second DCCR, the effect of the regeneration of the solution on the saturation time with H2S was evaluated. In the study of biogas treatment with the biofertilizer, a Central Compound Design (DCC) was applied to verify the effect of the concentration of biofertilizer and pH on the saturation time of the solution and efficiency in the removal of CO2 and H2S from the biogas. The results indicated that the solution containing the solubilized ozone gas had no significant effect on the treatment of biogas when compared to ultrapure water. When the alkaline solutions were compared, the solution with NaOH presented a high efficiency in the removal of CO2 (83.98%) and H2S (100%) of the biogas, on average, and the Ca(OH)2 solution indicated lower efficiency in the removal of CO2 (30.1%) with removal of 100% of H2S. The results of the fresh biofertilizer assays indicated a removal efficiency of on average 50% of CO2 and 90% of H2S, and the optimization tests indicated that the pH variation does not change considerably the removal of CO2, with higher removal of H2S at alkaline pH. The study with the Fe/EDTA solutions indicated that the pH has a direct influence on the saturation time of the solution with H2S in regenerated and freshly prepared solutions. This study made it possible to evaluate the performance of these solutions in the treatment of biogas and its technical feasibility, which generates an in depth knowledge that allows to evaluate its applicability in real scale.

The present study was developed having as aims to investigate the effect of storage at low temperatures on level changes of resistant starch of foods usually consumed by the Brazilian population, the acceptability of these foods after the freezing process, and the influence of increasing levels of resistant starch obtained through this process on glycemy. Three kinds of foods were tested, i.e. rice, beans and pasta in order to verify the resistant starch behavior; the same kinds of foods, but with higher levels of this starch, were employed to test the acceptability on the part of forty-two non-trained food testers as well as the glycemic response of thirty-four healthy adults. It was observed that several factors acting together define starch digestion and absorption, and not just one factor. It was noticed that, regardless of samples, all of them increased their level of resistant starch throughout storage time at low temperatures and that the changes in the increase of this starch among the samples was in a decreasing order: beans, pasta and rice. Noodles with a screw form, cooked and stored for sixty days, presented low acceptability on most requisites; on the other hand, the other tested foods received approval regarding practically all the attribute, therefore demonstrating that it is possible to increase the resistant starch level without interfering with tasting quality of products. Even though storage at low temperature of samples increased the levels of resistant starch, this increase was not enough to provoke changes in individuals glycemic levels since that various other factors can be involved in starch hydrolysis and absorption. Therefore, it was demonstrated through the present study that food storage at low temperatures serves as an efficient and cheap tool to increase resistant starch levels and it can be used to improve population s life and nutritional qualities. / O presente estudo foi conduzido com os objetivos de investigar o efeito do armazenamento a baixa temperatura sobre a variação nos teores de amido resistente de alimentos usualmente consumidos pela população brasileira; a aceitabilidade desses alimentos após congelamento; e, a influência da elevação dos níveis de amido resistente obtidos pelo processamento, sobre a glicemia. Para isso, foram testados três alimentos: arroz, feijão e massa, para verificação do comportamento do amido resistente, e os mesmos alimentos, porém com teores aumentados desse amido, para testar a aceitabilidade de quarenta e dois provadores não treinados, assim como a resposta glicêmica de trinta e quatro indivíduos adultos sadios. Concluiu-se que vários fatores atuando em conjunto irão definir a digestibilidade e absorção do amido, e não um único fator isoladamente. Percebeuse que, independentemente da amostra, todas aumentaram seu teor de amido resistente no decorrer do tempo de armazenamento a baixa temperatura e que a variação na elevação desse amido entre as amostras foi em ordem decrescente: feijão, massa e arroz. A massa parafuso cozida e armazenada por sessenta dias apresentou menor aceitabilidade na maioria dos requisitos; já os outros alimentos foram aprovados em praticamente todos os atributos sensoriais, mostrando portanto, que é possível aumentar o teor de amido resistente sem interferir na qualidade sensorial dos produtos. Embora o congelamento das amostras tenha elevado os teores de amido resistente, esse acréscimo não foi suficiente para interferir na glicemia dos indivíduos, visto que inúmeros outros fatores podem estar envolvidos na hidrólise e absorção desse. Assim, demonstrou-se através do estudo que o armazenamento de alimentos a baixa temperatura, serve como ferramenta eficiente e econômica na elevação dos teores de amido resistente e pode ser usado para melhorias na qualidade nutricional e de vida da população.

Foram estudados as propriedades de absorção ótica, de termoluminescência e de ressonância paramagnética eletrônica do mineral natural de silicato de nome MONTICELITA do grupo Olivina, para caracterização desse mineral, cuja formula química é CaMgSiO4. A absorção ótica mostrou que há três bandas de absorção em 450 nm, 660 nm e 1050 nm. As duas primeiras bandas, a primeira no azul e a segunda no amarelo-vermelho são responsáveis pela cor verde da Monticelita. Essas duas bandas são consequência do elemento cromo contido no mineral absorver fótons do feixe universal no visível de frequências centradas em 450 nm e 660 nm. A banda em 1050 nm é devido ao Fe2+. As curvas de emissão de uma amostra de Monticelita irradiada com raios gama de doses entre 10 e 1000 Gy apresenta três picos em 150 °C , 270 °C e 370 °C . Pelo método da deconvolução e de várias taxas de aquecimento foram obtidos energia E1=1,35 eV e fator de frequência s1=4,98x1011 s-1 para o pico 270 °C e E2=1,70 eV e s2=1,88x1011 s-1 para pico 370 °C . A irradiação com raios gama de doses entre 5 kGy e 50 kGy produziram pico TL de 380 °C com intensidade TL em função da dose linear e crescente. Este resultado e importante para dosimetria da radiação de altas doses. O espectro EPR de uma amostra natural, mostrou um resultado não esperado e interessante. Além dos sinais típicos de interação hiperfina do Mn2+, um sinal avantajado de g =6,34 indica que o ferro formou moléculas de hematita, Fe2O3. Esse sinal desaparece com aquecimento acima de 800 °C de recozimento, dando origem dipolos magnéticos de Fe3+, que dá origem a um sinal típico em g =2. Esta descrição mostra bem a caracterização do mineral Monticelita. / The properties of optical absorption, thermoluminescence and electron paramagnetic resonance of natural silicate mineral named MONTICELLITE belonging to Olivine group have been investigate in order to characterize this mineral of chemical formula CaMgSiO4. The optical absorption spectrum has shown that there are three bands in visible and near infrared. They occur at 450, 660 and 1050 nm. The two first absorption bands, first one around blue and second one around yellow-red are responsible for green colour of mineral. It was shown that these two absorption bands are due to absorption by chromium contained in the material of 450 nm photon and 660 nm photon from incident beam in the spectrophotometer causing excitation from fundamental to two excited states. 1050 nm band is due to Fe2+. Glow curves of Monticellite sample irradiated with γ-rays have shown TL peaks at 150, 270 e 370 °C. Using deconvolution method and various heating rates method following activation energy and frequency factor values for 270 °C peak, E1=1.35 eV and s1=4,98x1011 s-1 and for 370 °C peak E2=1.70 eV and s2=1,88x1011 s-1. Irradiation with y-rays with dose varying from 5 to 50 kGy a linear TL vs dose curve was obtained. This result shows that Monticellite Mineral can be used for high dose radiation dosimetry. The EPR spectrum of the natural sample presented an unexpected and interesting result. Besides a typical six lines due to hyperfine interaction in Mn2+ ion, a large signal with g =6,34 indicate an aggregate of hematite (Fe2O3). This signal changes into Fe3+ signal with g =2, under annealing at high temperatures of 800 to 1100 °C. Altogether these results characterize sufficiently enough the mineral Monticellite.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work the use of solid sampling graphite furnace atomic absorption spectrometry for the determination of Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn and Zn in natural rubber and Cr in silicone rubber was proposed. Calibration was carried out with reference solutions. For natural rubber, a deuterium background correction system was used and no chemical modifier was necessary for the elements determination. For Cr determination in silicone rubber, Mg was used as chemical modifier and background correction based on Zeeman-effect was necessary. The accuracy was checked by comparing the results obtained by the proposed method with those obtained by inductively coupled plasma mass spectrometry, in this case after wet decomposition of the sample in closed vessels (a natural rubber sample was also analyzed by neutron activation analysis). Results were in agreement for most of samples and elements. Up to 5 and 1 mg of natural and silicone rubber, respectively, could be introduced in the atomizer. The limits of detection was 6.0, 2.8, 9.0, 0.45, 1.3, 6.0, 8.0 e 0.17 ng g-1 for Cr, Cu, Ni, Mn, Pb, Sb, Sn and Zn, respectively, in natural rubber and 29 ng g-1 for Cr in silicone rubber. The relative standard deviation was lower than 17% for natural rubber and lower than 20% for silicone rubber. / Neste trabalho foi proposto o uso da espectrometria de absorção atômica com forno de grafite com amostragem de sólidos para a determinação de Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn e Zn em borracha natural e Cr em borracha de silicone. A calibração foi realizada com soluções de referência. Para borracha natural, a correção de fundo foi realizada empregando uma lâmpada de deutério e não foi necessária a utilização de modificador químico para a determinação dos elementos. Para a determinação de Cr em borracha de silicone, Mg foi utilizado como modificador químico e corretor de fundo baseado no efeito Zeeman foi necessário. A exatidão foi avaliada pela comparação dos resultados obtidos mediante o método proposto e aqueles obtidos por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado, neste caso após decomposição da amostra por via úmida em sistema fechado (uma amostra de borracha natural também foi analisada por análise por ativação neutrônica). Resultados concordantes foram obtidos para a maioria das amostras e analitos. Até 5 e 1 mg de borracha natural e de silicone, respectivamente, puderam ser introduzidos no atomizador. Os limites de detecção obtidos foram 6,0; 2,8; 9,0; 0,45; 1,3; 6,0; 8,0 e 0,17 ng g-1 para Cr, Cu, Ni, Mn, Pb, Sb, Sn e Zn, respectivamente, em borracha natural e 29 ng g-1 para Cr em borracha de silicone. O desvio padrão relativo foi inferior a 17% para borracha natural e inferior a 20% para borracha de silicone.

A expansão da área de cultivo da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) para solos marginais e a necessidade de manutenção da alta produtividade tem levado a maior aplicação de fertilizantes nitrogenados na cultura. Esta prática, porém, incorre em altos custos financeiros e ambientais. Comparado a outras culturas, cana-de-açúcar possui baixa resposta a aplicação de fertilizantes nitrogenados, mas as causas desta baixa eficiência no uso de N (NUE) permanecem desconhecidas. Na tentativa de compreender os mecanismos envolvidos no NUE em cana-de-açúcar, este trabalho realizou a caracterização fisiológica dos processos de absorção de nitrato e remobilização de N por estudos de cinética de absorção e experimentos de translocação de 15N. Além disso, analisou-se o perfil de expressão de genes codificadores de transportadores de nitrato (NRTs - NITRATE TRANSPORTERS). Plantas da cultivar \'SP80-3280\' foram expostas à condições distintas de suplemento de N para investigar a regulação do processo de aquisição. Além de comprovar a menor eficiência da cana-de-açúcar na aquisição de nitrato quando comparada com amônio, foi demonstrada a presença de sistema de transporte de alta afinidade (HATS, High Affinity Transport System) para ambas as fontes de N presentes em raízes, induzido sob baixas concentrações externas de N e/ou sob baixo status de N na planta. Observou-se que amônio regula negativamente a absorção de nitrato, modulando a expressão dos genes envolvidos neste processo. Em plantas sob condições de deficiência de N (-N) foi verificada a regulação tardia do HATS responsável pela aquisição de nitrato. A ausência de correlação entre o influxo de 15N e acúmulo de transcritos de transportadores de nitrato sugere a existência de uma regulação pós-transcricional dos transportadores do HATS em raízes submetidas a provisão de nitrato. Para caracterizar o processo de remobilização, plantas foram submetidas a condições contrastantes de disponibilidade de N na tentativa de identificar o mecanismo pelo qual nitrato pode ser regulado durante este processo. Apesar da reduzida eficiência na aquisição e estoque de nitrato, cana-de-açúcar possui a capacidade de utilizar nitrato como fonte de N, e em condições suficientes de suplemento de N, nitrato e amônio são utilizados como fonte de N. Sob restrição de N, porém, nitrato apresenta maior fluxo em raízes e colmos, enquanto que amônio ainda permanece como fonte de N em folhas jovens devido a alteração no carregamento de nitrato no xilema. Todavia, o suplemento de nitrato a ser reduzido e assimilado em folhas parece ter origem no colmo. Portanto, a modulação da expressão dos transportadores NRT assegura a alocação de nitrato em cana-de-açúcar quando N é limitante em solos / The expansion of sugarcane (Saccharum spp.) cultivated area to marginal lands and the need to maintain high yield have led to increasing application of nitrogen fertilizers. However, this practice represents high economic and environmental costs. Compared to other crops, sugarcane displays a low response to N fertilization, but the causation of the low nitrogen use efficiency (NUE) remains unknown. To understand the mechanism involved in NUE, this study was carried out to conduct the physiological characterization of nitrate uptake and N remobilization in sugarcane by uptake kinetic analysis and translocation experiments using 15N. Further, the expression profile of genes encoding nitrate transporters (NRTs - NITRATE TRANSPORTERS) involved in both processes was determined. Plantlets of cultivar \'SP80-3280\' were exposed to various N supplement conditions to investigate the regulation of the uptake process. The lower efficiency in nitrate acquisition compared to ammonium was corroborated and extended for low N conditions. The occurrence in sugarcane roots of high affinity uptake systems (HATS, High Affinity Transport System) for both N sources,, induced at low external concentrations of N and/or low N status in the plant was confirmed. Ammonium negatively regulates nitrate uptake by modulating the expression of genes involved in this process. Plants under N deficiency (-N) exhibited a late regulation of HATS responsible for nitrate uptake. The lack of correlation between 15N influx and transcript accumulation of nitrate transporter genes suggests the existence of a post-transcriptional regulation of HATS in roots subjected to nitrate resupply. To characterize the remobilization process, plants were submitted to contrasting conditions of N availability to identify the mechanisms by which nitrate may be affected during this process. Despite the low efficiency of nitrate uptake and storage, sugarcane demonstrates the ability to use nitrate as N source. In N sufficient conditions (+N), ammonium and nitrate are used as N source. Under restriction of N, however, nitrate has increased flow in roots and stems, while ammonium remains as N source to young leaves by change in nitrate loading into the xylem. However, the source of the nitrate to be reduced and assimilated in leaves appears to be originated from the culm. Therefore, modulation of NRT transporters expression ensures nitrate allocation in sugarcane when N is limited in soils

O uso excessivo de fertilizantes nitrogenados com o intuito de aumentar a produtividade de culturas de tomateiro (Solanum lycopersicum) é decorrente da expansão da demanda mundial. No entanto, o acúmulo/excesso de formas orgânicas ou inorgânicas de nitrogênio no solo está associado a diversos problemas ambientais. Uma alternativa para contornar esses problemas é a identificação de variabilidade genética para aquisição de N, garantindo uma alta produtividade e uma possível melhoria na eficiência do uso de N (NUE). Para tanto, os genótipos S. lycopersicum cv \'Santa Clara\', S. pimpinellifolium e S. habrochaites, previamente identificadas com capacidade de contrastante de absorção de N, foram utilizados em ensaios de cinética de absorção e provisão utilizando traçadores com 15N. Além disso, foi realizada a quantificação da expressão gênica relativa via amplificação de transcritos reversos (RT-qPCR) de genes relacionados ao transporte de amônio (AMTs - AMMONIUM TRANSPORTER - AMT1.1, AMT1.2 e AMT2.1) e nitrato (NRTs - NITRATE TRANSPORTERS - NRT1.1, NRT2.1, NRT2.2 e NAR2) para correlacionar a capacidade de absorção de N com expressão desses genes.. Solanum pimpinellifolium possui maior capacidade de absorção de amônio por suas raízes quando comparado aos genótipos S. lycopersicum cv \'Santa Clara\' e S. habrochaites sob condições contrastantes de disponibilidade de N. Esse fenótipo está relacionado à maior indução da expressão do gene SlAMT1.1 em raízes S. pimpinellifolium. Durante a provisão de amônio, o genótipo S. habrochaites apresentou menor inibição do processo de aquisição de 15N-amônio quando comparado a S. lycopersicum cv \'Santa Clara\' e S. pimpinellifolium. A correlação com os níveis de expressão dos principais transportadores de amônio sugere uma regulação alostérica diferenciada da proteína SlAMT1.1 nesse genótipo. A clonagem e sequenciamento da região codificadora do gene SlAMT1.1 entre os genótipos indicou a existência de diferença na sequência de aminoácidos, principalmente de S. habrochaites. Em particular o resíduo Ser240Gly na alça citosólica, a qual é fundamental durante a regulação alostérica, o que pode estar relacionado à menor inibição do influxo de amônio sob provisão de N. A clonagem e sequenciamento da região promotora do gene SlAMT1.1 dos três genótipos indicaram a presença de motivos regulatórios distintos na região promotora de SlAMT1.1 de S. pimpinellifolium quando comparado a mesma região do genótipos S. lycopersicum cv \'Santa Clara\' e S. habrochaites, o que implicar numa correlação com a maior capacidade de aquisição de amônio em raízes de S. pimpinellifolium. Os resultados de cinética de aquisição de nitrato sugerem que S. pimpinellifolium apresenta maior capacidade quando comparado a S. lycopersicum cv \'Santa Clara\' e S. habrochaites, devido a maior indução dos principais genes de transportadores SlNRT2.1 e SlNRT2.2. A correlação dos estudos de influxo de nitrato e expressão de genes relacionados ao transporte dessa forma de N identificaram que SlNRT2.1 é o principal transportador a ser regulado em raízes dos três genótipos avaliados quando submetidos a condições de provisão de nitrato. Contudo, o genótipo S. habrochaites apresentou maior capacidade de induzir SlNRT2.1 quando comparado a S. lycopersicum cv \'Santa Clara\' e S. pimpinellifolium sob provisão de nitrato / High nitrogen fertilizer input is required to increase the yield of tomato (Solanum lycopersicum) to attend to the rising world demand. N fertilization might result in a detrimental impact on the environment, such as contributing to greenhouse gases and groundwater pollution. One approach to reducing the excessive use of N fertilizers is the evaluation of natural genetic variability for N use efficiency (NUE) of crop plants. Therefore, the genotypes S. pimpinellifolium, S. lycopersicum cv \'Santa Clara\', and S. habrochaites, previously identified with contrasting capacity of N absorption, were used in kinetic and provision assays using short-term 15N-labeled. Furthermore, the relative quantification of gene expression via quantitative reverse transcription PCR (RT-qPCR) of genes related to the ammonium transport (AMTs - AMMONIUM TRANSPORTER - AMT1.1, AMT1.2 and AMT2.1) and nitrate (NRTs - NITRATE TRANSPORTERS - NRT1.1, NRT2.1, NRT2.2 and NAR2) was performed to correlate the N absorption capacity with the expression of these genes. Solanum pimpinellifolium has greater ammonium absorption in its roots when compared to genotypes S. lycopersicum cv \'Santa Clara\' and S. habrochaites under contrasting conditions of N availability. This phenotype is associated with the greater induction of SlAMT1.1 expression in S. pimpinellifolium roots. During ammonium provision, genotype S. habrochaites showed lower inhibition of the 15N-ammonium acquisition compared to S. lycopersicum cv \'Santa Clara\' and S. pimpinellifolium. The correlation with the expression levels of the main ammonium transporter suggests a different allosteric regulation of SlAMT1.1 protein in S. habrochaites. The comparison of the SlAMT1.1 coding region in the three genotypes indicated the existence of differences in amino acid sequence, particularly in S. habrochaites. The change of Ser240Gly in the cytosolic loop of S. habrochaites, which is critical during the allosteric regulation, may be related to the inhibition of ammonium influx. The cloning and sequencing of the promoter region of the gene SlAMT1.1 indicates the presence of different regulatory motifs in the promoter of SlAMT1.1 in S. pimpinellifolium when compared to S. lycopersicum cv Santa Clara and S. habrochaites. This can be correlated with the highest ammonium acquisition capacity of S pimpinellifolium roots. Therefore, nitrate kinetic studies showed that S. pimpinellifolium has greater acquisition of nitrate in their roots when compared to S. lycopersicum cv Santa Clara and S. habrochaites, due to increased induction of SlNRT2.1 and SlNRT2.2 genes. The correlation among nitrate influx studies and expression of genes related to the transport of this N form suggest that SlNRT2.1 is the main transporter regulated in roots of the three genotypes under nitrate supply. In addition, the genotype S. habrochaites showed greater ability to induce SlNRT2.1 when compared to S. lycopersicum cv \'Santa Clara\' and S. pimpinellifolium in nitrate supply

Submitted by JHONATAN DIEGO CAVALIERI null (jdcavalieri@gmail.com) on 2018-01-25T10:26:24Z No. of bitstreams: 1 Tese - Versão Definitiva.pdf: 3362445 bytes, checksum: 6e3903bc2f27f580ea9f456aa158e0dc (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-01-25T12:08:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cavalieri_jd_dr_bot.pdf: 3362445 bytes, checksum: 6e3903bc2f27f580ea9f456aa158e0dc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-25T12:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cavalieri_jd_dr_bot.pdf: 3362445 bytes, checksum: 6e3903bc2f27f580ea9f456aa158e0dc (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O conhecimento da resistência das plantas daninhas a herbicidas, em especial do capim-amargoso (Digitaria insularis L.) e a tecnologia de aplicação são aspectos fundamentais para recomendações de manejo da espécie daninha, e melhoria da performance do uso dos herbicidas. A pesquisa teve por objetivos estudar: (i) a sensibilidade de populações de capim-amargoso (D. insularis L.) aos herbicidas glyphosate e chethodim (ii); os processos pelos quais à tecnologia de aplicação, em particular as formulações de herbicida e os adjuvantes podem contribuir para a otimização do controle de D. insularis e, (iii) a influência destes fatores na absorção e metabolismo de D. insularis suscetível e resistente ao herbicida. Para isso, 62 populações de capim-amargoso foram coletadas nos estados do Paraná e São Paulo, sendo a maior parte delas provenientes de lavouras de soja transgênica, tolerante ao glyphosate. Ensaios screening foram conduzidos para determinar a sensibilidade das populações de capim-amargoso aos herbicidas por meio de estudos de curvas de frequência de respostas. Com esses dados foram selecionadas populações de capim-amargoso resistentes e suscetíveis aos herbicidas para determinação do nível de resistência por meio de estudos de curva dose-resposta, em diferentes estádios da planta. Posteriormente realizaram-se ensaios para comparar formulações de glyphosate e adjuvantes sobre variáveis de tecnologia de aplicação. Nestes ensaios, duas formulações de glyphosate (WG e SL) e cinco combinações (sem adjuvante, óleo mineral, óleo vegetal metilado, aquil ester etoxilado e polioxietileno alquilfenol éter), mais um tratamento controle (sem aplicação), foram comparados avaliando-se o tamanho de gotas, depósito, tensão superficial, ângulo de contato, absorção, ácido chiquímico e controle. Também foram feitos estudos para comparar a anatomia foliar de D. insularis e os efeitos dos tratamentos sobre a superfície foliar e os tecidos internos por técnicas de microscopia eletrônica de varredura e microscopia de luz. Na última etapa do trabalho, duas populações de D. insularis (resistente e suscetível), foram comparadas quanto à absorção, produção de compostos da rota do ácido chiquímico, metabolismo e controle. A quantificação dos compostos foi realizada por cromatografia líquida e espectrometria de massas, 24h após a aplicação dos tratamentos e o controle avaliado aos 21 dias após a aplicação. Os resultados revelaram que todas as populações de D. insularis coletadas em lavouras com soja transgênica apresentaram baixa sensibilidade ao glyphosate quando submetidas à dose comercial do herbicida (1080 g e.a. ha-1), e alta sensibilidade ao clethodim. O fator de resistência máximo entre as populações foi de 15, sendo a resposta ao herbicida dependente do estádio de desenvolvimento da planta. As formulações não apresentaram diferenças significativas em relação à absorção, entretanto, os adjuvantes proporcionaram incrementos de até 170% da quantidade de herbicida absorvido quando comparado aos tratamentos sem adjuvantes. O incremento da absorção não foi suficiente para o controle eficaz da população resistente, porém, a utilização de adjuvante apropriado pode ser útil para a otimização do uso de glyphosate no controle da D. insularis. Os resultados revelaram que o mecanismo de resistência de D. insularis não está envolvido à absorção do glyphosate e metabolização do herbicida pela planta. / CNPq: 159038/2013-8

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-07Bitstream added on 2014-06-13T21:01:23Z : No. of bitstreams: 1 000750418.pdf: 8347882 bytes, checksum: f38265d2f19eb62c9053d91c1e58a41b (MD5) / Neste trabalho verificamos o potencial das técnicas de absorção UV-Vis e de fluorescência para o monitoramento da degradação do óleo mineral isolante (OMI), utilizado em transformadores em função do seu aquecimento. Foram realizadas medições e análise de mapas de contorno (excitação – emissão) de amostras de óleo mineral isolante novo e regenerado não diluídas e diluídas em hexano após aquecimento sistemático das mesmas e retorno à temperatura ambiente. Também foram obtidos espectros de absorção das amostras diluídas. As medições citadas foram realizadas para monitorar a degradação de amostras não diluídas de óleos minerais isolantes novos e regenerados, de forma a verificar a aplicabilidade das técnicas sem um preparo inicial das amostras. Os resultados mostraram que os valores de absorção e fluorescência sofrem mudanças sistemáticas a partir de cerca de 150°C, temperatura na qual a degradação do óleo se torna mais pronunciada. Foram observados comportamentos similares de absorção e fluorescência, tanto para o óleo novo quanto para o regenerado, o que indica que esta técnica óptica simples pode ser usada para o monitoramento contínuo da qualidade do óleo, independentemente da sua fonte. Os possíveis mecanismos responsáveis pelas alterações também são discutidos, tal como o efeito da geometria da configuração experimental das medições de fluorescência. Os resultados fornecem informações para o desenvolvimento de dispositivos portáteis, simples e de custo potencialmente baixo, capazes de verificar a qualidade do óleo mineral isolante em laboratórios e ambientes remotos sem a necessidade de qualquer preparação prévia da amostra. / In this study we verify the potential of the UV-Vis absorption and fluorescence techniques to monitor the degradation of the insulating mineral oil (IMO) used in transformers depending on their heating. Measurement and analysis of contour maps (excitation - emission) were taken from samples of new and regenerated insulating mineral oils diluted and undiluted in hexane after systematically heating and bringing them back to room temperature. Absorption spectra were also obtained from diluted samples. The mentioned measurements were performed to monitor the degradation of new and regenerated insulating mineral oil undiluted samples in order to verify the applicability of the techniques without prior sample preparation. The results showed that the values of absorption and fluorescence underwent systematic changes starting at about 150 °C, temperature at which oil degradation becomes more pronounced. Similar absorption and fluorescence behaviors for both new and regenerated oils were observed, indicating that this simple optical approach may be used for continuous monitoring of oil quality, regardless of its source. The possible mechanisms responsible for the changes are also discussed, and the effect of the geometry of the experimental setup of the fluorescence measurements was investigated as well. The results provide the basis for the development of portable, simple and potentially inexpensive devices, able to check the insulating mineral oil quality in laboratories and remote environments without the need of any prior preparation of the sample.