Die antioxidativen Enzyme Katalase (KAT), Glutathion-Peroxidase (GPX), Glutathion-Reduktase (GR), Superoxid-Dismutase (SOD) und Glutathion-S-Transferase (GST) sind an der intrazellulären Abwehr von oxidativem Stress beteiligt. Diverse Arbeitsgruppen fanden eine Hochregulation der antioxidativen Enzyme (AOEs) nach Exposition auf Ozon. In der vorliegenden Studie sollte an einem von Schierhorn und Mitarbeitern entwickelten Kulturmodell der nasalen Mukosa des Menschen untersucht werden, ob Aktivitätsänderungen der AOEs nach Ozonexposition in vitro zu verzeichnen sind. Zu diesem Zweck wurde die nasale Mukosa von 67 Patienten, die sich wegen nasaler Atmungsbehinderung einer Conchotomie unterzogen hatten, 24 Stunden bei 37 °C und 5% CO2 kultiviert und parallel unter den selben Bedingungen einer zusätzlichen Ozonkonzentration von 120 ppb ausgesetzt. Tendenzielle Aktivitätsänderungen durch Ozon ließen sich bei der GPX (13.8 auf 17.7 mU/mg Protein, 28% Steigerung) und der SOD (8.4 auf 9.7 U/mg Protein, 15% Steigerung) feststellen. Diese Aktivitätszunahmen wiesen jedoch keine Signifikanz auf. Aktivtätsänderungen bei KAT, GR und GST durch die Ozonexposition wurden nicht gefunden. Alter der Patienten, Geschlecht und Zigarettenrauchen nahmen den Ergebnissen dieser Studie nach keinen Einfluß auf die Regulation der AOEs nach Ozonexposition. Die Deletion der Glutathion-S-Transferase M1, die bei etwa 50% der mitteleuropäischen Bevölkerung zu finden ist, veränderte die Regulation der SOD nach in vitro Ozonexposition. Die GST-defizienten Patienten dieser Studie beantworteten die Ozonexposition mit einer signifikanten Hochregulation der SOD (p / Antioxidant enzymes as catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX), superoxide dismutase (SOD) and glutathione S-transferase (GST) are thought the primary cellular defense mechanism against reactive oxygen species. Ozone, a highly reactive oxidant, is known to cause respiratory symptoms at ambiental doses. A number of studies have shown the mucosa of the respiratory tract to be the first target site of ozone toxicity. Other animal studies demonstrated an upregulation of mucosal antioxidant enzymes after ozone exposition. Concerning to the antioxidant defense mechanisms of the human nasal mucosa no studies are found so far. The purpose of this study was to determine if in vitro ozone exposure of human nasal mucosa results in changes in the activity of CAT, GPX, SOD, GST and glutathione reductase (GR). Nasal mucosa from 67 patients was cultivated in a specially designed in vitro organ culture and exposed to 120 ppb ozone for 24 hours. The results were compared with the histamin release which is known to be upregulated from human nasal mucosa after ozone exposition (60-200 ppb).

Zusammenfassung Transgene Tabakpflanzen, in denen wegen der Expression von Antisense-RNA für zwei Enzyme der Tetrapyrrolbiosynthese die Aktivität der Uroporphyrinogen-Decarboxylase bzw. Coproporphyrinogen-Oxidase vermindert ist, akkumulieren in starkem Ausmaß die Substrate der betroffenen Enzyme. Diese Porphyrinogene werden bei Anwesenheit von Sauerstoff autoxidativ oder durch unspezifische Peroxidasen in ihre photosensibilisierenden Derivate (Porphyrine) umgewandelt, welche die Ursache für zelluläre Schäden darstellen, die sich makroskopisch in Form von Blattläsionen zeigen. Im Verlauf der durch die angehäuften Porphyrine ausgelösten Reaktionen, die u.a. den Folgen der Behandlung von Pflanzen mit photodynamisch wirksamen Herbiziden und auch den Symptomen von Porphyria-Erkrankungen des Menschen ähneln, werden Membranlipide durch Peroxidation geschädigt und alle lichtexponierten Zellen massivem oxidativem Streß ausgesetzt. Dieser läßt sich anhand der kompartiment-übergreifenden und alle Ebenen der Expression umfassenden Aktivierung des antioxidativen Schutzsystems belegen. So können die Transkriptakkumulation und verstärkte Anhäufung der Proteine sowie der damit verbundene Anstieg der Aktivität von Superoxid-Dismutase und Ascorbat-Peroxidase nachgewiesen werden. Die erhöhte Aktivität der Schutzenzyme führt zu beschleunigtem Umsatz und größerem Bedarf an niedermolekularen Antioxidantien wie Ascorbat und Tocopherol. Gleichzeitig kommt es lokal beschränkt auf Blattgewebe in der Umgebung von Nekrosen zur Kreuzinduktion von pathogenese-assoziierten Prozessen, wie der Akkumulation von "pathogenesis related" (PR)-Proteinen, von Salicylsäure und der antimikrobiell wirksamen phenolischen Verbindung Scopolin. Diese Aktivierung der Pathogenabwehr wird durch die verminderte Ausbreitung einer Infektion der Pflanzen mit dem Tabak Mosaikvirus (TMV) widergespiegelt. Der Prozeß der Photosensibilisierung ist stark licht- und sauerstoffabhängig und wird außerdem durch erhöhte Temperaturen beschleunigt. Wird eine bestimmte Lichtdosis überschritten, werden die Porphyrine durch die dann rasch irreversibel geschädigten Plastiden freigesetzt, und es kommt wegen des nachfolgenden Absterbens von Gewebe zur Ausbildung der Blattläsionen. Dieser Effekt wurde ausgenutzt, um die Kinetik von Prozessen der antioxidativen und Pathogenabwehr in den Pflanzen zu untersuchen. Mittels Subtraktiver Suppressions-Hybridisierung (SSH) wurde eine subtrahierte cDNA-Bank angelegt, in der Gene vertreten sind, deren Expression bereits sehr früh als Reaktion auf die Photosensibilisierung induziert wird. Unter diesen Genen sind auch vermutete Komponenten von Signaltransduktionskaskaden einschließlich Transkriptionsfaktoren. Etwas überraschend war die Erkenntnis, daß vor allem pathogenese- und zelltod-assoziierte Prozesse frühzeitig aktiviert werden, die klassischen Enzyme der antioxidativen Streßabwehr aber erst später reagieren. Bei letzteren kommt es vor Veränderungen in der Expression zuerst zu einem Anstieg der Aktivität, der sich in verändertem Gehalt und Redoxstatus der niedermolekularen Antioxidantien niederschlägt. Insgesamt stellt sich die durch Antisense-Expression verursachte Deregulation der Tetrapyrrolbiosynthese und die daraus resultierende Photosensibilisierung als komplexes System dar, in dem antioxidative und Pathogenabwehr kreuzinduziert werden und welches als Modell zur Aufklärung von Mechanismen der Streßabwehr wertvolle Aussagen liefert. / Abstract Transgenic tobacco plants expressing antisense RNA for two enzymes of the tetrapyrrole biosynthetic pathway are characterized by decreased enzyme activity of either uroporphyrinogen decarboxylase or coproporphyrinogen oxidase and accumulate the substrates of these enzymes in large amounts. If oxygen is present the accumulated porphyrinogens are transformed either by autoxidation or unspecific peroxidases into their photosensitizing derivatives (porphyrins). They are the molecular basis for cellular damage which eventually becomes visible as leaf lesions. During photosensitization membrane lipids are damaged due to peroxidation reactions and most of the symptoms observed are similar to the effects caused by the treatment of plants with photodynamic herbicides, or resemble the characteristics of porphyria diseases in human. These plants suffer from oxidative stress which is concluded from the general and intercompartimental activation of the antioxidative stress defense system. Transcripts and proteins of superoxide dismutase and ascorbate peroxidase accumulate and the corresponding enzyme activities are increased. This increase leads to accelerated turnover and enhanced demand of low molecular weight antioxidants like ascorbate and tocopherol. Simultaneously, cross induction of pathogenesis-related responses is observed in the plants, like the accumulation of PR proteins, salicylic acid and the antimicrobial phenolic compound scopolin. The activation of the pathogen defense system leads to restricted spread of Tobacco Mosaic Virus (TMV) infection in the transgenic plants. Photosensitization strongly depends on light and oxygen and is enhanced by elevated temperature. Porphyrins are only released from rapidly damaged plastids into other cellular compartments if a certain light dose is exceeded. Then cell death commences and dead tissue becomes visible as leaf lesions. This light dosage effect was exploited to investigate the kinetics of antioxidative and pathogen defense responses upon light shift. By the use of Suppression Subtractive Hybridization (SSH) a subtracted cDNA library was established that contains genes which are early induced in response to photosensitization. The library also contains putative components of signal transduction chains and transcription factors. Unexpectedly, the expression of genes related to pathogenesis and cell death is rather early induced while the cellular antioxidative stress defense system responds later. The activity of antioxidative enzymes is increased before changes in transcript or protein accumulation occur, resulting in changes of content and redox ratio of low molecular weight antioxidants. In summary, photosensitization caused by the expression of antisense RNA and resulting in the deregulation of tetrapyrrole biosynthesis is a complex model system in which antioxidative and pathogen defense responses are induced. The approach can be used to further elucidate mechanisms of stress response.

Adipositas und das polyzystische Ovarsyndrom (PCOS) sind häufig Gründe für Anovulation, Infertilität und unerfüllten Kinderwunsch. Sowohl Adipositas als auch das PCOS können zu einem Ungleichgewicht zwischen Anti- und Prooxidanzien im menschlichen Körper führen. Durch Übergewicht der Prooxidanzien ensteht oxidativer Stress. Reaktive Sauerstoffspezies (reactive oxygen species, ROS) fallen vermehrt an und oxidieren Lipoproteine zu „oxidized low density lipoproteins“ (oxLDL). Durch Bindung von oxLDL an den „lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1 (LOX-1)“ wird Apoptose und Autophagie induziert. Wir vermuten, dass sich diese Prozesse auch in der Follikelflüssigkeit (FF), dem Milieu der Eizelle, abspielen und zum Absterben reifender Follikel und somit zur Anovulation und Infertilität führen. Das Ziel dieser Arbeit war es, zu untersuchen, welchen Einfluss Adipositas, hormonelle Stimulation und PCOS auf die enzymatischen Antioxidanzien Superoxiddismutase (SOD), Katalase, Glutathionperoxidase (GPx) und Glutathionreduktase (GR) sowie auf den oxLDL-Spiegel haben. Es wurden Serum und FF von Frauen unter IVF (in vitro Fertilisation) -Therapie untersucht, die anhand ihres Body Mass Index (BMI), des Taille-Hüft-Quotienten (T/H-Quotient) sowie des PCOS in vier Gruppen eingeteilt wurden. Die Konzentration an oxLDL als Repräsentant des oxidativen Systems und die Aktivität der Enzyme SOD, Katalase, GPx und GR, Repräsentaten des antioxidativen Systems, wurden im Serum vor Stimulationsbeginn und zum Zeitpunkt der Follikelpunktion sowie in der FF gemessen. Adipöse Frauen mit und ohne PCOS hatten höhere Konzentrationen an oxLDL in der FF als normalgewichtige. Die oxLDL-Konzentrationen der FF waren 1000-fach niedriger als die der Seren. Interessanterweise waren auch die Katalase-Aktivitäten in der FF adipöser Frauen mit und ohne PCOS höher als die der normalgewichtigen. Zusammenfassend lässt sich folgern, dass erhöhte oxLDL-Konzentrationen in der FF von adipösen Frauen, unabhängig vom Vorliegen eines PCOS, mit einer gesteigerten Katalase-Aktivität und einer niedrigeren IVF-Erfolgsrate assoziiert sind.:Inhaltsverzeichnis Bibliographie III Abkürzungsverzeichnis IV 1. Einleitung 1 1.1. Infertilität 1 1.2. PCOS 2 1.2.1. Definition des PCOS 2 1.2.2. PCOS und Adipositas 3 1.3. Oxidativer Stress 4 1.3.1. Reaktive Sauerstoffspezies 4 1.3.2. Superoxiddismutase (SOD) – Schutz vor Superoxidradikalen 5 1.3.3. Katalase – Schutz vor H2O2 5 1.3.4. Glutathionperoxidase (GPx) und Glutathionreduktase (GR) 5 1.4. Oxidativer Stress, „oxidized low density lipoprotein“(oxLDL) und 6 Adipositas 1.5. Oxidativer Stress, antioxidative Enzyme und Infertilität 7 1.6. Ziele der Arbeit 9 2. Material und Methoden 10 2.1. Patientinnen und Material 10 2.2. Methoden 12 2.2.1. Follikelspektrumanalyse – Kontamination mit Blutbestandteilen 12 2.2.2. Proteinbestimmung 12 2.2.3. Bestimmung der SOD-Aktivität 13 2.2.4. Bestimmung der Katalase-Aktivität 14 2.2.5. Bestimmung der GPx-Aktivität 15 2.2.6. Bestimmung der GR-Aktivität 16 2.2.7. Bestimmung der oxLDL-Konzentration mittels ELISA 17 2.3. Statistische Auswertung 18 3. Ergebnisse 19 3.1. Vergleich der Proteinkonzentrationen in Seren und FF 19 3.2. Erhöhte SOD-Aktivität in der FF im Vergleich zum Serum 20 3.3. Erhöhte Katalase-Aktivität bei Adipositas unabhängig vom PCOS-Status 21 3.4. Erhöhte GPx-Aktivität bei adipösen Patientinnen ohne PCOS 22 3.5. Erhöhte GR-Aktivität bei Adipositas unabhängig vom PCOS-Status 23 3.6. Erhöhte oxLDL-Konzentrationen in der FF adipöser Patientinnen 25 unabhängig vom PCOS-Status 3.7. Schwangerschaftsrate der vier Patientengruppen 26 4. Diskussion 28 4.1. Das oxidative System 28 4.1.1. LOX-1 und oxLDL – Stand der Forschung 28 4.1.2. OxLDL – Diskussion der Methode 29 4.1.3. OxLDL – Konzentration im Serum 30 4.1.4. Einfluss der hormonellen Stimulationstherapie auf oxLDL 31 4.1.5. OxLDL – Konzentration in der FF 32 4.1.6. Oxidativer Status - Zusammenfassung 34 4.2. Das antioxidative System 34 4.2.1. SOD-Aktivität im Serum 35 4.2.2. SOD-Aktivität in der FF 35 4.2.2. Katalase, ein klinischer Parameter zur Bestimmung des 36 oxidativen Stress? 4.2.3. Zelltod als Ursache für erhöhte Enzymaktivitäten bei Adipositas? 36 4.2.5. Grenzen der Studie 37 4.3. Schlussfolgerung und Ausblick 38 5. Zusammenfassung 40 6. Literaturverzeichnis 44 7. Anhang 59 7.1. Tabellenverzeichnis 59 7.2. Abbildungsverzeichnis 59 7.3. Eidesstattliche Versicherung 60 7.4. Werdegang 61 7.5. Danksagung 63

Die sowohl in Pro- als auch in Eukaryoten vorkommenden Sco-Proteine übernehmen eine wichtige Funktion bei der Assemblierung der Cytochrom c Oxidase (COX, Komplex IV der Atmungskette). Eine Reihe von Publikationen legen zudem die Vermutung nahe, dass die Sco-Proteine neben der COX-Assemblierung weitere Funktionen ausführen können. Strukturelle Ähnlichkeiten zu antioxidativen Proteinen sowie experimentelle Daten, vor allem aus Prokaryoten, weisen auf eine mögliche Funktion im Zusammenhang mit der Abwehr von oxidativem Stress hin. Die Untersuchung dieser putativen Funktion war Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Als Modellorganismus diente die fakultativ anaerobe Hefe Saccharomyces cerevisiae, um eine von der COX-Assemblierung unabhängige Untersuchung zu ermöglichen. Da die potenzielle antioxidative Funktion der Sco-Proteine möglicherweise durch andere antioxidative Enzyme kompensiert und somit maskiert wird, wurden in Vorarbeiten Doppelmutanten generiert, in denen neben einem der SCO-Gene die Superoxid-Dismutase 1 (SOD1) deletiert ist (Δsco1Δsod1 u. Δsco2Δsod1). Diese Doppeldeletionsmutanten zeigten eine hohe Sensitivität gegenüber oxidativem Stress und bildeten den Ausgangspunkt der Experimente. Durch phänotypische Analysen sowie die Quantifizierung der intrazellulären ROS-Level konnte bestätigt werden, dass die Stämme Δsco1Δsod1 und Δsco2Δsod1 erhöhtem oxidativen Stress ausgesetzt sind. Mittels 2D-DIGE-Analyse konnte außerdem gezeigt werden, dass bereits bei Einzeldeletion eines der beiden SCO-Gene die Abundanz mehrerer an der oxidativen Stressabwehr beteiligter Proteine erhöht ist. Letztlich konnte in einem inversen Ansatz aufgezeigt werden, dass die Überexpression von Sco2p in der Doppeldeletionsmutante Δsco2Δsod1 eine erhöhte Toleranz gegenüber PQ und geringere intrazelluläre ROS-Level im Vergleich zum Ausgangsstamm bewirkt. Als zweiter Modellorganismus wurde die Pflanze Arabidopsis thaliana ausgewählt, die ebenfalls zwei Sco-Homologe (HCC1/HCC2) besitzt. Während HCC1 an der COX-Assemblierung beteiligt ist, wurde für HCC2 eine mögliche Rolle bei der Aufrechterhaltung der Redox-Homöostase postuliert. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit lag daher auf der Untersuchung der möglichen Funktion von HCC2. In mehreren Kreuzungsschritten wurden dafür – analog zum Ansatz in S. cerevisiae – Linien mit Knock-out von HCC2 und einem SOD-Gen erzeugt. Nach Identifizierung potenzieller Doppelmutanten und Nachweis der gewünschten Knock-out-Mutationen mittels Expressionsanalyse erfolgten phänotypische Untersuchungen unter verschiedensten Stressbedingungen. Unter dem Einfluss von Salzstress konnte für die Doppelmutanten mit Knock-out von HCC2 und SOD1 eine erhöhte Sensitivität beobachtet werden. Um jedoch eine Aussage über das mögliche Ausmaß von oxidativen Schäden in diesen Linien treffen zu können, sind weitere Untersuchungen notwendig. Während die Ergebnisse aus den Versuchen mit A. thaliana nur vermuten lassen, dass die Sco-Proteine an der Abwehr von oxidativem Stress beteiligt sind, lieferten die Versuche mit S. cerevisiae eindeutige Hinweise, die für eine antioxidative Funktion der Sco-Proteine sprechen. Die möglichen, dieser Funktion zugrunde liegenden Mechanismen werden diskutiert.

Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmaceutical Botany and Ecology Candidate: Bc. Blanka Kaluzsná Supervisor: Prof. RNDr. Lubomír Opletal, CSc. Title of Diploma Thesis: Biological activity of plant metabolites XXIII. alkaloids of Corydalis cava (l.) Schweigg. & Körte and their effect on acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase An ether extract which contained tertiary basic alkaloids was prepared from the dry bulb of Corydalis cava (L.) SCHWEIGG. & KÖRTE. A subfaction labeled 2/B was obtained by column chromatography and crystallization. Three alkaloids were isolated by preparative TLC and they were identified by GC/MS and 1 H a 13 C NMR analyzes as (+)-canadine, (+)-tetrahydropalmatine and domestine. Isolated alkaloids were tested by spectrophotometric Ellman method for inhibitory activity against human erythrocyte acetylcholinesterase (HuAChE) and plasma butyrylcholinesterase (HuBuChE). In comparison with the refernce substances, from these isolated alkaloids only (+)-canadine showed an relatively high inhibitory activity against HuAChE (12,4 µM). (+)-Tetrahydropalmatine and (+)-domestine had no significant inhibitory activity in this direction, against both HuAChE and HuBuChE. Key words: Corydalis cava, (+)-canadine, (+)-tetrahydropalmatine,...

Atualmente existe uma grande preocupação com relação aos efeitos a curto e longo prazo que muitos herbicidas podem ter sobre a saúde pública e o meio ambiente. Estes podem causar sérios danos ao metabolismo celular, levando geralmente a inibição do crescimento em microrganismos. Em exposição a herbicidas, esses microrganismos aumentam significativamente a geração de EAOs (Espécies Ativas de Oxigênio), causando estado de estresse oxidativo. O objetivo desse trabalho foi estudar a relação entre o efeito do herbicida acetochlor e a resposta do sistema antioxidante. Três linhagens de Klebsiella oxytoca foram submetidas ao crescimento em meio nutritivo com este herbicida nas concentrações de 0, 62 e 620 mM. O perfil protéico foi avaliado em SDS-PAGE, o qual revelou diferenças de intensidade das bandas, bem como a presença e ausência das mesmas em meio com herbicida. O herbicida causou estresse oxidativo nas três linhagens, o qual foi avaliado através da peroxidação de lipídeos, observado principalmente na concentração de 620 mM. As atividades da Catalase (CAT) e Superóxido Dismutase (SOD) foram altas para as três linhagens na concentração de 62 mM seguida de queda em 620 mM. Para a atividade da Glutationa Redutase (GR) foi observado decréscimo gradativo da atividade com o respectivo aumento da concentração de herbicida para as três linhagens. Porém para a atividade da Glutationa-S-transferase (GST), as três linhagens apresentaram comportamento diferencial para os mesmos tratamentos. O estudo da resposta antioxidativa de microrganismos na presença de xenobióticos são importantes para a compreensão de mecanismos de tolerância, biodegradação bem como para aplicação na biorremediação de ambientes contaminados. / Currently there is a great concern with respect to short and long term effects that many herbicides may cause on public health and the environment. They may seriously damage the cellular metabolism, generally leading to inhibition of the microbial growth. With the exposure to herbicides, these microorganisms significantly increase the generation of EAOs (Active Oxygen Species), generating a state of oxidative stress. The aim of this work was to study the effect of acetochlor herbicide in the response of antioxidant system. Three strains of the bacteria Klebsiella oxytoca were grown in a nutritional media containing the herbicide in concentrations of 0, 62 and 620 mM. The protein profile was evaluated in SDS-PAGE, which showed differences in the intensity of the bands, as well as the presence and absence in the media with herbicide. The oxidative stress was evaluated through the lipid peroxidation, and herbicide caused stress in all the three strains, mainly at the concentration of 620 mM. The activities of Catalase (CAT) and Superoxide Dismutase (SOD) were higher for the three strains in the concentration of 62 mM followed by a decrease at the concentration of 620 mM. For Glutathione Reductase (GR) it was observed a gradual reduction in its activity with the increase of herbicide concentration for all the three strains. However, in the case of Glutathione-S-transferase (GST) activity, the three strains showed differential behavior for the same treatments. The study of the antioxidative response of microorganisms in the presence of xenobiotics is important for the understanding of tolerance mechanisms, biodegradation as well as for application in the bioremediation of contaminated environments.

No presente estudo, foram avaliados o potencial dos óleos essenciais das espécies Cymbopogon nardus L. (Capim citronela), Copaifera sp. (Copaíba) e Ocimum basilicum L. (Manjericão) no controle de fitopatógenos associados a sementes comercializadas de manjericão; também foi determinada a composição química do óleo essencial de Morinda citrifolia L. (Noni) e sua atividade fungitóxica in vitro e in vivo no controle de fitopatógenos causadores de helmintosporiose, bem como seu potencial na indução de síntese de fitoalexinas e enzimas envolvidas nos mecanismos resistência a doenças e defesa em plantas de milho. Devido à complexidade da composição química dos óleos essenciais, tais substâncias têm apresentado potencial promissor no controle de agentes fitopatogênicos. Observou-se que os óleos essenciais apresentam potencial de inibição da micoflora associada às sementes de O. basilicum, e o óleo essencial de C. nardus foi eficiente no controle in vitro inibindo a germinação de conídios e o crescimento micelial do fitopatógeno Curvularia sp., além de ter sido também, eficaz no controle preventivo da mancha de Curvularia em plantas de O. basilicum. Apesar de não haver informações quanto a utilização do óleo essencial de frutos de M. citrifolia no controle de fitopatógenos, os resultados demonstraram que o óleo essencial desta espécie foi eficiente na inibição do crescimento micelial e na severidade da doença helmintosporiose do milho causada pelos fitopatógenos Bipolaris maydis e Exserohilum turcicum, apresentando valores de ACPD inferiores aos valores observados quando as plantas foram pulverizadas com fungicida. Também observou-se que o óleo essencial apresentou potencial na síntese de fitoalexinas envolvidas nos mecanismos de resistência e defesa vegetal em plantas de milho. / At the present study we evaluated the potential of essential oils of species Cymbopogon Nardus L. (Citronella grass), Copaifera sp. (Copaiba) and Ocimum basilicum L. (Basil) in control phytopathogens associated seeds marketed of O basilicum; the essential oil chemical composition of Morinda citrifolia L. (Noni) and its fungitoxic activity in vitro and in vivo in control of phytopathogens causers of leaf blotch, as well as the its potential for phytoalexin synthesis and enzymes induction involved in the mechanisms disease resistance and defense in maize plants. Due to the complexity of the chemical composition of essential oils, such substances have presented promising potential in the control of pathogenic agents. Observed that essential oils presented potential for inhibition of mycoflora associated to O. basilicum seeds, and the essential oil of C. nardus was effective in vitro control inhibiting spore germination and mycelial growth of the phytopathogen Curvularia sp., besides having been also, effective in the preventive control of Curvularia spot disease in O. basilicum plants. Although there is no information about the use of essential oil of M. citrifolia fruits on the control of phytopathogens, the results showed that the essential oil of this species was effective in inhibiting the mycelial growth and the blotch severity of disease caused by phytopathogens Bipolaris maydis and Exserohilum turcicum, presenting AUDPC values lower than those observed when plants were sprayed with fungicides. It was also observed that the essential oil presented potential in phytoalexin and enzymes synthesis involved in resistance and defense mechanisms in maize plants.

Orientador: João Domingos Rodrigues / Resumo: O tomateiro é uma das mais importantes culturas no Brasil, sendo São Paulo o segundo estado que mais produz este vegetal no país, atrás apenas de Goiás. Além do efeito protetor e curativo dos fungicidas utilizados para este estudo, verificou-se que também têm efeito sobre a fotossíntese líquida da planta, devido à redução momentânea da respiração celular, processo fisiológico que compete com a fotossíntese. Dado o exposto, este estudo teve como objetivo determinar o efeito fisiológico de fungicidas sobre a atividade de enzimas antioxidantes, a fotossíntese e as características produtivas e de viabilidade econômica do tomateiro 'saladete', híbrido Caribe F1 cultivado em casa de vegetação. O experimento foi conduzido na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção de São Manuel-SP, pertencente à FCA/UNESP. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com oito tratamentos e quatro repetições, cada unidade experimental contendo sete plantas. Os tratamentos referem-se ao uso de fungicidas com efeitos fisiológicos, nomeadamente: T1 – Controle; T2 – Piraclostrobina (CT); T3 – CT+BOS; T4 – Boscalida (BOS); T5 – BOS+FP; T6 – Fluxapiroxade+Piraclostrobina (FP); T7 – FP+CT e T8 – FP+CT+BOS. Foram realizados cinco testes de quantificação de trocas gasosas, realizando-se essas análises em diferentes momentos após a pulverização dos fungicidas. Como resultados foi possível observar que os fungicidas de efeitos fisiológicos aplicados nessa pesquisa influenciam positivamente nas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Legumes being the most important crops worldwide are limited in terms of adaptability and productivity mainly by the abiotic stresses. In this study, the aim was to understand tolerance mechanisms of lentil cultivars under drought stress by physiological and biochemical analyses. This study was carried out with six Turkish Lentil cultivars (Seyran, Kafkas, Malazgirt, &Ccedil / agil, &Ccedil / ift&ccedil / i, &Ouml / zbek) subjected to drought stresses (10% and 15% PEG) and their physiological and biochemical properties were examined to select drought-tolerant and drought-sensitive cultivars. Drought stress was applied for 5 days to 7 days-grown lentil plants. 12-days old, stressed and control plant shoots and roots were analyzed in terms of physiological and biochemical parameters (length, fresh weight, ion leakage, proline, MDA and H

Generation of reactive oxygen species (ROS) is an important view point to evaluate heavy metal toxicity and resistance in plants. Arabidopsis thaliana is a fully sequenced model plant, and the characteristic between ecotypes due to adaptation towards varied environment can be used as a material for comparing physiological differences. In this experiments, two ecotypes of A. thaliana: Columbia (Col-0) and Landsberg erecta (Ler-0) is observed for the roots growth inhibition, plasma membrane integrity and lipid peroxidation after treated with different concentration of HgCl2 (0, 2, 4, 8 £gM), in attempt to compare the anti-oxidation defensive mechanism of two ecotypes and understand mercury-induced oxidative stress. ROS and Ca2+ generation is determined with CM-H2DCF-DA and Oregon Green 488 BAPTA-1 is under confocal microscopy. Some anti-oxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD EC 1.15.1.1), peroxidase (POD EC1.11.1.7) and ascorbate peroxidase (APX EC 1.11.1.11) are examined for the activity under protein gel electrophoresis. Experiment results showed that mercury-induced inhibition of root growth is more significant in Ler-0. ROS in roots of both ecotypes shows different trends under 8 £gM HgCl2 , however increment of ROS level below 4 £gM HgCl2 ; Ca2+ shows the similar result as ROS. Activity of SOD isoforms reached a peak at 2-4 £gM HgCl2. Expression of POD is correlated to the mercury concentration in both ecotypes. There are two types of APXs expression, one decreased as mercury concentration increased, another increased under 2 £gM HgCl2 and decreased as the concentration getting higher. According to the observation on expression of ROS generations and anti-oxidation system, we speculated that tolerance of Ler-0 towards mercury is weaker than Col-0. The results can be used as a basis for further discussion on influence of mercury towards different anti-oxidation enzymes and the signaling pathways.