O amadurecimento dos frutos é um processo caracterizado pela ocorrência de diversas alterações bioquímicas que ocorrem em um curto intervalo de tempo e que são importantes para a qualidade desses alimentos. Na banana uma das características mais importantes é o adoçamento do fruto, que ocorre como resultado da degradação do amido e acúmulo de sacarose. Resultados do nosso grupo apontam a β-amilase como uma enzima importante no processo de mobilização do amido, o que também é visto em estudos recentes utilizando Arabidopsis thaliana como modelo, os quais mostram que a principal via de degradação do amido transitório presente nas folhas ocorre pela ação da β-amilase. Entretanto, em bananas, faltam evidências quanto à funcionalidade de um gene de β-amilase, parcialmente isolado da polpa do fruto, e que é expresso durante o amadurecimento e que parece ser modulado por hormônios vegetais. Em vista disso, esse trabalho objetivou realizar a caracterização funcional desse gene, a qual permitiu constatar que esse gene codifica, de fato, para uma proteína capaz de ser endereçada aos cloroplastos. Também foi observado que o promotor desse gene contém motivos regulatórios para os mesmos hormônios previamente relacionados com a modulação da expressão desse gene em bananas. Essas novas evidências reforçam a idéia de que o produto desse gene de β-amilase tem um importante papel no processo de degradação do amido durante o amadurecimento da banana. / Fruit ripening is characterized by several biochemical changes that occur in a short time. These changes account for the color, taste and texture of the edible fruits, which are important postharvest characteristics for the fruit commercialization. In bananas, one of the most important features is the fruit sweetness which is the result of the starch degradation and sucrose accumulation. Results of our research group point β-amylase as an important enzyme in starch degradation process in bananas which is in agreement to recent studies using Arabidopsis thaliana as plant model. These studies show that the main degradation pathway of the transitory starch present in leaves on Arabidopsis plants occurs due β-amylase action. However, in bananas there are no evidences about the functionality of the expression product of a β-amylase gene, which was demonstrated to be modulated by plant hormones and expressed during ripening. In view of this, the aim of this work was to proceed the functional characterization of this gene which was showed to encode for an protein targeted to chloroplasts. It was also observed that its promoter region contains regulatory motifs related to the same plant hormones previously reported to modulate β-amylase expression. These new evidences support the idea that expression of β-amylase gene has an important role in starch degradation during banana ripening.

Nos frutos, a cor é fundamental para a aceitabilidade inicial do consumidor, especialmente para os chamados \"pequenos frutos\" como morangos e framboesas, sendo um critério tradicional para a apreciação e seleção do estado de maturação. Em framboesas (Rubus idaeus), as pesquisas têm focado a síntese de antocianinas, os pigmentos mais abundantes nesta espécie. Seus precursores provem da via de biossíntese dos fenilpropanóides, porém os fatores que regulam a atividade dessa via metabólica ainda são pouco conhecidos. Sabe-se que alguns hormônios como o etileno, o ácido indol-3-acético (AIA), o ácido abscísico (ABA) e o metil-jasmonato (MJ) estão relacionados à inibição da síntese ou aumento no acúmulo destes flavonóides. Neste contexto, o objetivo do trabalho é avaliar o efeito destes fatores hormonais sobre a biossíntese de antocianinas em framboesas da cultivar (cv.) Autumn Bliss. Foram avaliados os efeitos dos hormônios sobre as características físico-químicas e fisiológicas dos frutos (açúcares solúveis, ácidos orgânicos, respiração, síntese de etileno, cor), conteúdo de compostos fenólicos e flavonóides. Também foram quantificados os níveis de AIA livre, ABA e MJ e a expressão relativa das enzimas antocianidina sintase (ANS), dihidroflavonol redutase (DFR) e do fator de transcrição MYB10, regulador da transcrição de genes da via de biossíntese de antocianinas em framboesas. As alterações mais significativas foram observadas no tratamento com MJ, para o qual os frutos apresentaram acentuada produção de etileno (sem efeito sobre a respiração) e também na cor, mais acentuada nos frutos maduros deste grupo em comparação com os frutos do grupo controle. O MJ também induziu aumento nos níveis de expressão relativa de MYB, ANS e DFR, nos dois primeiros dias pós-colheita. Outro grupo que se destacou foi o tratado com AIA por apresentar inibição na síntese de antocianinas e compostos fenólicos, a qual foi correlacionada à inibição da transcrição do MYB e ANS. O ABA por sua vez, inibiu o acúmulo de transcritos da DFR, de forma correlata ao menor acúmulo de antocianinas. Exceto pelo ACC, que não produziu efeitos significativos em nenhum dos parâmetros avaliados, os resultados indicam que o metabolismo de antocianinas deve ser regulado por múltiplos sinais hormonais. / The color is fundamental for the fruits, for the initial acceptability of the consumers, is a factor that influence the appreciation and selection of the maturity stage, especially for berries, like strawberries and raspberries. In raspberries (Rubus idaeus), the research have focused on the anthocyanin biosynthesis, the pigments most frequent on this species. Their precursors came from the phenylpropanoid pathway but the factors that regulate this metabolic pathway remain unclear. There are evidences that some phytohormones as ethylene, indole-3-acetic acid (IAA) abscisic acid (ABA) and methyl jasmonate (MJ) are related to the inhibition or increase of these flavonoids on fruits. In this context, the aim of this study is to evaluate the effect of these phytohormones on the anthocyanin pathway in raspberries Autumn Bliss. It was evaluated the effects of these phytohormones in some physico-chemical and physiologic characteristics of these fruits (soluble sugars, organic acids, respiration, ethylene biosynthesis, color), phenolic compounds and flavonoid content. Also, it was quantified the auxin, ABA and MJ levels, and the relative transcript levels of anthocyanidin synthase (ANS), dihydroflavonol 4-reductase (DFR) and the transcriptional factor MYB10, a transcriptional regulator of the anthocyanin pathway in raspberries. The most significant alterations were observed on MJ treatment, in which the ethylene production in berries reach the highest levels (without effect on the respiration) and the most intense red color on ripe fruits in comparison with the control group. MJ also induced the increase on relative expression of MYB, ANS and DFR two days after harvest prior to the anthocyanin accumulation. Other noticeable effect was detected in the IAA group in which anthocyanin synthesis and phenolic compound content were inhibited and related to the inhibition of MYB and ANS transcription. ABA inhibited the DFR transcript accumulation, related to the delay in anthocyanins synthesis in relation to control group. Except by ACC, that did not have significant effects in any of the evaluated parameters, the results suggest that the anthocyanin metabolism might be regulate for multiple hormonal signs.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2016-08-09T11:45:20Z No. of bitstreams: 1 2011 - Anelise Dias.pdf: 15332435 bytes, checksum: 2029d6acb53e3ead830aa60dc2c29a5a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T11:45:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011 - Anelise Dias.pdf: 15332435 bytes, checksum: 2029d6acb53e3ead830aa60dc2c29a5a (MD5) Previous issue date: 2011-09-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / A collection of 189 bacterial isolates, obtained from organic system of vegetable production, was characterized aiming to selection of cabbage growth promoting strains. Isolatings were performed from rhizosphere of vegetables and soil after harvest of cultivated species. The vast majority of the strains showed biochemical profiles identical to Pseudomonas (fluorescent group). While profiles identical to Burkholderia, Stenotrophomonas and Acinetobacter constituted other groups of representatives. Characterization of isolates took into account the capacity for synthesis of compounds possibly involved in mechanisms to stimulate plant growth, namely: biofilms, siderophores, acyl homoserine lactones (AHLs), indole-3-acetic acid (IAA) and indole related compounds, as well as solubilization of calcium phosphate. A total of 94 isolates were evaluated in the greenhouse for their ability to promote the growth of cabbage (Brassica oleracea var. acephala) in pots containing unsterilized loam soil. In addition, consortia were evaluated between components of the collection and rhizobia for the same purpose. In addition, it compared the effects of application of certain producing IAA isolates and the application of synthetic IAA on the growth of cabbage. Laboratory experiments showed that in vitro, 100% of the isolates formed biofilm, 71% synthesized siderophores, 31% produced AHLs, 95% produced IAA and 74% solubilized P. However, bioassays in the greenhouse showed that only 12% of the isolates induced significant responses to promote the growth of cabbage. Of these, a subgroup composed of 10 strains of rhizobacteria given increments in growth parameters of both the biomass and the root system of vegetables. Biofilms, siderophores, IAA and solubilization of P were common characteristics of the subgroup. No synergistic effect was observed among isolates in consortia, although it was found that the two strains of rhizobia consortium promoted the growth of inoculated plants. The isolates R1132 and S311 were higher than the application of synthetic IAA. The results suggested the potential of 12 bacteria to promote plant growth and increase production of cabbage / Uma cole??o de 189 isolados bacterianos, provenientes de sistema org?nico de produ??o de hortali?as, foi caracterizada com vistas ? sele??o de estirpes promotoras do crescimento de couve. Os isolamentos foram realizados a partir da rizosfera de hortali?as e do solo ap?s colheita das esp?cies cultivadas. A grande maioria das estirpes apresentou perfil bioqu?mico id?ntico a Pseudomonas (grupo fluorescente). Enquanto perfis id?nticos a Burkholderia, Acinetobacter e Stenotrophomonas constitu?ram outros grupos de representantes. A caracteriza??o dos isolados levou em conta a capacidade de s?ntese de compostos possivelmente envolvidos em mecanismos de est?mulo ao crescimento de plantas, a saber: biofilmes, sider?foros, acil-lactonas homoserinas (ALHs), ?cido indol-3-ac?tico (AIA) e compostos ind?licos relacionados, al?m da solubiliza??o de fosfato de c?lcio. Um total de 94 isolados foi testado na casa de vegeta??o quanto ? capacidade de promover o crescimento de couve (Brassica oleraceae var. acephala) em vasos contendo solo distr?fico n?o esterilizado. Paralelamente, foram avaliados cons?rcios entre componentes da cole??o e riz?bios para igual finalidade. Em adendo, foram comparados os efeitos da aplica??o de determinados isolados produtores de AIA e da aplica??o de AIA sint?tico sobre o crescimento da couve. Os experimentos de laborat?rio indicaram que, in vitro, 100% dos isolados formaram biofilme, 71% sintetizaram sider?foros, 31% produziram AHLs, 95% produziram AIA e 74% solubilizaram P. No entanto, os bioensaios na casa de vegeta??o evidenciaram que apenas 11% dos isolados bacterianos induziam respostas significativas de promo??o do crescimento da couve. Desses, um subgrupo formado por 10 estirpes de rizobact?rias conferiu incrementos nos par?metros de crescimento, tanto da biomassa a?rea quanto do sistema radicular da hortali?a. Biofilmes, sider?foros, AIA e solubiliza??o do P foram caracter?sticas comuns do subgrupo. N?o foi observado efeito sin?rgico entre os isolados em cons?rcios, embora tenha sido verificado que as duas estirpes de riz?bios consorciadas promoveram o crescimento das plantas inoculadas. Os isolados R1132 e S311 foram superiores ? aplica??o do AIA sint?tico. Os resultados obtidos sinalizaram o potencial de 12 bact?rias que promover o crescimento das plantas e incrementar a produ??o de couve.

Os frutos do tomateiro (Solanum lycopersicum) apresentam elevada diversidade fenotípica, grande parte da qual deve-se a mutações em cinco genes, SUN (SUN), OVATE (O), LOCULE NUMBER (LC), FRUIT SHAPE 8.1 (FS8.1) e FASCIATED (FAS). Enquanto mutações em LC, O e FAS são responsáveis pela alteração no número de lóculos no fruto, mutações em FS8.1, SUN e O resultam em frutos mais alongados, sendo a última mutação o foco de estudo do presente trabalho. Apesar de ovate ser uma mutação importante tanto do ponto de vista agronômico quanto biológico, não é conhecido ainda o efeito exato da nova classe de gene regulatório codificado por esse locus. Por promover a drástica alteração no formato do fruto, característica esta que pode influenciar a preferência do consumidor, essa mutação é de grande interesse agronômico. Sob o ponto de vista biológico, o maior conhecimento da função desse gene resultaria em um maior entendimento do processo de frutificação. A análise de duplos mutantes ovate DR5::GUS e ovate ARR5::GUS mostrou que essa mutação altera o padrão de resposta a auxina e citocinina, respectivamente, durante o desenvolvimento do fruto. Além disso, foram realizados estudos que mostraram seu impacto no teor de sólidos solúveis, produtividade, tempo de prateleira, teor de matéria seca, peso das sementes e partenocarpia. Tais resultados não somente contribuíram para um melhor entendimento do efeito gênico da nova classe de genes regulatórios codificado por OVATE, como também fornecem importantes implicações agronômicas, já que a mutação ovate vem sendo utilizada na obtenção de variedades e híbridos do tipo \"grape\". / The fruits of tomato (Solanum lycopersicum) present a high phenotypic diversity, most of which can be attributed to mutations in five genes: SUN (SUN), OVATE (O), LOCULE NUMBER (LC), FRUIT SHAPE 8.1 (FS8.1) and FASCIATED (FAS). Whereas mutations in LC, O and FAS alter fruit locule number, mutations in FS8.1, SUN and O result in elongated fruits. The latter is the focus of the present work. ovate is a biologically and agronomically relevant mutation, however, the exact effect of the new class of regulatory gene it represents is unknown. The drastic alteration in fruit shape produced by the mutation can influence consumer preference, thus rendering it agronomically important. Biologically, a thorough characterization of its gene function would result in deeper understanding of fruit formation. Crosses to the marker lines DR5::GUS and ARR5::GUS showed that ovate alters the response pattern of auxin and cytokinin, respectively, during fruit development. Furthermore, studies are described showing its effect on total soluble solids content, yield, shelf life, dry mass rate, seed weight and parthenocarpy. The results contribute not only to a better understanding of the effect of the new class of regulatory genes encoded by OVATE, but also have important agronomic implications, given that the ovate mutation has been used in the obtention of \'grape/plum\' tomato varieties and hybrids.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-27T13:32:41Z No. of bitstreams: 1 RenataKalineSouzaEstevam_TESE.pdf: 2591439 bytes, checksum: 8a5092689ed7b6122d0702466b33f854 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-31T13:43:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RenataKalineSouzaEstevam_TESE.pdf: 2591439 bytes, checksum: 8a5092689ed7b6122d0702466b33f854 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T13:43:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataKalineSouzaEstevam_TESE.pdf: 2591439 bytes, checksum: 8a5092689ed7b6122d0702466b33f854 (MD5) Previous issue date: 2016-05-27 / A flora??o ? um processo vital durante o ciclo de vida das plantas e ? marcado pela convers?o do meristema apical vegetativo em reprodutivo devido a intera??es de fatores internos e externos ? planta. Apesar de amplo conhecimento ter sido gerado nessa ?rea, ainda se conhece muito pouco sobre o processo de flora??o e frutifica??o em tomateiro. Pesquisas anteriores realizadas pelo nosso grupo identificaram o cDNA hom?logo a Prote?na Reprimida por Auxina (ARP) em bibliotecas subtrativas reprodutivas de tomateiro. Existem poucos dados sobre a prote?na ARP na literatura, h? relatos de que o gene ARP est? relacionado com a matura??o do fruto em morango, dorm?ncia da gema lateral em ervilha e matura??o do p?len em tabaco, mas a fun??o da prote?na ARP ainda n?o est? clara. Portanto, o intuito deste trabalho foi compreender o papel da prote?na ARP no desenvolvimento vegetativo e nos processos de flora??o e frutifica??o por meio da perda e/ou do ganho de fun??o deste cDNA em plantas transg?nicas de tomateiro contendo o cassete de superexpress?o em orienta??o senso e antissenso para este cDNA. Dessa forma, foram observadas algumas altera??es fenot?picas e estruturais nas plantas transg?nicas (35S::SlARP antissenso e senso), como flora??o e frutifica??o precoce verificada nas plantas 35S::SlARP antissenso nas gera??es T1 a T4, em rela??o ?s controles (transformada com o plasm?deo vazio e n?o transformada). Na an?lise histol?gica, notaram-se ?vulos maduros nas flores das plantas 35S::SlARP antissenso (gera??es T2 a T4), enquanto que as flores das controles n?o apresentaram ?vulos maduros no mesmo per?odo de tempo. Outra modifica??o observada foi o n?mero superior de gemas laterais desenvolvidas nas plantas 35S::SlARP antissenso nas gera??es T3 e T4 quando comparado ?s plantas 35S::SlARP senso e ?s plantas controles (transformada com o plasm?deo vazio e n?o transformada) . Essas produziram ramos com folhas, flores e frutos. Assim como altera??es estruturais nos pec?olos das plantas 35S::SlARP antissenso, incluindo uma aparente quantidade maior de elementos de vaso (xilema e floema) do que os pec?olos as plantas 35S::SlARP senso e mutantes relacionados ? sinaliza??o da auxina (dgt e entire) e plantas controles. Portanto, estes dados sugerem que a prote?na ARP possa estar envolvida na flora??o, frutifica??o e na dorm?ncia das gemas axilares em tomateiro. / Flowering is a vital process during the plant life cycle and it is characterized by the conversion from the vegetative apical meristem into reproductive meristem due to internal and external factors. Despite the considerable knowledge has been produced in this field, not much is known about the flowering and fruiting process in tomato. Furthermore, previous research from our group has identified a cDNA with homology to AUXIN REPRESSED PROTEIN (ARP) in reproductive subtractive libraries from tomato. In the literature, there are few reports where the ARP gene has been associated to fruit ripening in strawberry, dormancy in pea and pollen maturation in tobacco plants, but it is not clear the ARP protein function yet. Therefore, the aim of this work was to understand the role of ARP protein in vegetative development, flowering and fruit set processes through the loss and/or gain of function using this cDNA in transgenic tomato plants with the overexpression cassette constructs in sense and antisense cDNA orientation. Thus, it was observed some phenotypic and structural modifications in transgenic plants (35S::SlARP antisense and sense) such as early flowering and fruiting that was observed in 35S::SlARP antisense plants from the T1 to T4 progeny when compared to controls plants (with the empty vector and wild type plant). In the histological analysis, it was observed mature ovule in 35S::SlARP antisense flowers (progeny T2 to T4), while for the controls plant it wasn?t observed a mature ovule at the same period of time. The other modification observed was a higher number of lateral buds developed in 35S::SlARP antisense plants (progeny T3 and T4) when compared to 35S::SlARP sense and controls plants. These plants produced branches with leaves, flowers and fruits. Besides, it has been observed some structural changes in the petioles from 35S::SlARP antisense plants, including a high number of vessel elements (xylem and phloem) when compared to 35S::SlARP sense, and to dgt and entire mutants (related to auxin signaling) and controls plants (with empty vector and wild type plant). Therefore, these data suggest that ARP protein may be involved in flowering, fruit set and dormancy of axillary buds in tomato.

Os frutos do tomateiro (Solanum lycopersicum) apresentam elevada diversidade fenotípica, grande parte da qual deve-se a mutações em cinco genes, SUN (SUN), OVATE (O), LOCULE NUMBER (LC), FRUIT SHAPE 8.1 (FS8.1) e FASCIATED (FAS). Enquanto mutações em LC, O e FAS são responsáveis pela alteração no número de lóculos no fruto, mutações em FS8.1, SUN e O resultam em frutos mais alongados, sendo a última mutação o foco de estudo do presente trabalho. Apesar de ovate ser uma mutação importante tanto do ponto de vista agronômico quanto biológico, não é conhecido ainda o efeito exato da nova classe de gene regulatório codificado por esse locus. Por promover a drástica alteração no formato do fruto, característica esta que pode influenciar a preferência do consumidor, essa mutação é de grande interesse agronômico. Sob o ponto de vista biológico, o maior conhecimento da função desse gene resultaria em um maior entendimento do processo de frutificação. A análise de duplos mutantes ovate DR5::GUS e ovate ARR5::GUS mostrou que essa mutação altera o padrão de resposta a auxina e citocinina, respectivamente, durante o desenvolvimento do fruto. Além disso, foram realizados estudos que mostraram seu impacto no teor de sólidos solúveis, produtividade, tempo de prateleira, teor de matéria seca, peso das sementes e partenocarpia. Tais resultados não somente contribuíram para um melhor entendimento do efeito gênico da nova classe de genes regulatórios codificado por OVATE, como também fornecem importantes implicações agronômicas, já que a mutação ovate vem sendo utilizada na obtenção de variedades e híbridos do tipo \"grape\". / The fruits of tomato (Solanum lycopersicum) present a high phenotypic diversity, most of which can be attributed to mutations in five genes: SUN (SUN), OVATE (O), LOCULE NUMBER (LC), FRUIT SHAPE 8.1 (FS8.1) and FASCIATED (FAS). Whereas mutations in LC, O and FAS alter fruit locule number, mutations in FS8.1, SUN and O result in elongated fruits. The latter is the focus of the present work. ovate is a biologically and agronomically relevant mutation, however, the exact effect of the new class of regulatory gene it represents is unknown. The drastic alteration in fruit shape produced by the mutation can influence consumer preference, thus rendering it agronomically important. Biologically, a thorough characterization of its gene function would result in deeper understanding of fruit formation. Crosses to the marker lines DR5::GUS and ARR5::GUS showed that ovate alters the response pattern of auxin and cytokinin, respectively, during fruit development. Furthermore, studies are described showing its effect on total soluble solids content, yield, shelf life, dry mass rate, seed weight and parthenocarpy. The results contribute not only to a better understanding of the effect of the new class of regulatory genes encoded by OVATE, but also have important agronomic implications, given that the ovate mutation has been used in the obtention of \'grape/plum\' tomato varieties and hybrids.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The advance of biotechnology in forestry has favored techniques of in vitro propagation of species that present difficulties in reproduction by sexual seeds. Luehea divaricata Mart. & Zucc, a member of the Malvaceae family, is a species that has suffered in recent decades, a large reduction in the areas occupied by natural populations, because of its use in the manufacture of furniture. Additionally, it presents slow and irregular germination and seed viability is very uneven, characteristics that contribute to a reduced ability to recover natural populations. Considering the potential for the application of techniques of tissue culture in the mass propagation of this species, this study aimed to: develop a methodology to promote an efficient surface disinfestation of seed germination in order to in vitro evaluate the ability of two types of explants of seminal in performing the in vitro establishment; evaluate the nodal segments isolated from of plants grown in vitro germination depending on the addition of BAP and NAA in different concentrations, in the WPM nutrient medium, and, finally, analyze the calli seetings responses of leave fragments to different concentrations of BAP and NAA in WPM. The project was developed at the Laboratory of Tissue Culture at the Center for Biotechnology and Breeding of the Federal University of Santa Maria. The seeds used were collected by Fepagro/Forests and the plants obtained were used as source of explants for the experiments in tissue culture. We tested the effect of different concentrations and immersion times of seeds in mercuric chloride, and also the influence of fungicides Dicarboximida and Benzimidazole in the surface disinfestations. To in vitro establish were evaluated apical and nodal segments isolated from plants after 60 days in vitro culture. The surface disinfestation of L. divaricata seeds with mercuric chloride was efficient, promoting a satisfactory germination and lack of phytotoxicity. Moreover, the use of fungicides, after disinfestation procedure with mercuric chloride, showed toxic effect on plants, failed to control contamination by microorganisms. The L. divaricata in vitro establishment was successful from both the apical and nodal segments, especially those that result in higher leaf development. Concentrations of BAP and NAA tested dont not result in a hormonal balance appropriate to promote optimal responses in vitro multiplication of L. divaricata from the culture of nodes segments and the presence of BAP influence significantly the calli induction, unlike NAA which dont not affect the calli formation on leaf fragments. Further studies should be performed to optimize the in vitro surface desinfestation, multiplication and callus induction capable of producing a larger number of aseptic cultures to continue to other steps in tissue culture. Finally, studies that aim to contribute to the L. divaricata micropropagation should continue, since the species presents barriers to the spread by seeds that can be overcome by tissue culture. / O avanço da biotecnologia na área florestal tem favorecido as técnicas de propagação in vitro de espécies que apresentam dificuldades na reprodução via sementes. Luehea divaricata Mart. & Zucc (açoita-cavalo), integrante da família Malvaceae, é uma espécie florestal que sofreu, nas últimas décadas, grande redução das áreas ocupadas por populações naturais, em função do interesse de seu uso na fabricação de móveis vergados. Adicionalmente, apresenta germinação lenta e irregular e a viabilidade das sementes é muito desuniforme, características que contribuem para uma reduzida capacidade de recuperação natural das populações. Considerando-se a potencialidade da aplicação de técnicas de cultura de tecidos na propagação massal dessa espécie, o presente trabalho teve como objetivos: desenvolver uma metodologia que promova uma eficiente desinfestação superficial de sementes, visando à germinação in vitro; avaliar a capacidade de dois tipos de explantes de origem seminal em realizar o estabelecimento in vitro; avaliar a regeneração de segmentos uninodais isolados de plantas oriundas da germinação in vitro em função da adição da citocinina BAP e da auxina ANA, em diferentes concentrações, ao meio nutritivo WPM; e, por fim, analisar as respostas calogênicas de fragmentos foliares, face às diferentes concentrações de BAP e ANA em meio nutritivo WPM. Os trabalhos foram desenvolvidos no Laboratório de Cultura de Tecidos, do Núcleo de Biotecnologia e Melhoramento do da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizadas sementes coletadas pela Fepagro/Florestas e, as plantas obtidas, foram utilizadas como fonte de explantes para os experimentos de cultura de tecidos. Foram testados o efeito de diferentes concentrações e de tempos de imersão das sementes em bicloreto de mercúrio, e, também, a influência de fungicidas Dicarboximida e Benzimidazol na desinfestação superficial. Para o estabelecimento in vitro, foram avaliados segmentos nodais e apicais caulinares isolados de plantas, após 60 dias de cultivo in vitro. A desinfestação superficial das sementes de açoitacavalo com bicloreto de mercúrio foi eficiente, promovendo uma germinação satisfatória e ausência de fitotoxicidade. Por outro lado, o uso de fungicidas, após procedimento de desinfestação com bicloreto de mercúrio, além de apresentar efeito tóxico para as plantas, não controlaram a contaminação por microrganismos. O estabelecimento in vitro de açoitacavalo foi efetuado com sucesso, tanto a partir de segmentos apicais, como segmentos nodais, com destaque para estes pelo maior desenvolvimento foliar. As concentrações de BAP e ANA testadas, não resultam em um balanço hormonal adequado à promoção de respostas otimizadas na multiplicação in vitro de açoita-cavalo, a partir do cultivo de segmentos nodais; a presença de BAP influencia, significativamente, a calogênese, ao contrário de ANA, que não afeta a formação de calos em fragmentos foliares de açoitacavalo. Estudos adicionais devem ser realizados no sentido de otimizar a desinfestação superficial, a multiplicação e a calogênese in vitro, permitindo a obtenção de um número maior de culturas assépticas para dar continuidade a outras etapas da cultura de tecidos. Finalmente, os estudos que visam contribuir para a micropropagação em açoita-cavalo devem prosseguir, já que a espécie apresenta entraves para a propagação por sementes que podem ser superados pela cultura de tecidos.

Nos frutos, a cor é fundamental para a aceitabilidade inicial do consumidor, especialmente para os chamados \"pequenos frutos\" como morangos e framboesas, sendo um critério tradicional para a apreciação e seleção do estado de maturação. Em framboesas (Rubus idaeus), as pesquisas têm focado a síntese de antocianinas, os pigmentos mais abundantes nesta espécie. Seus precursores provem da via de biossíntese dos fenilpropanóides, porém os fatores que regulam a atividade dessa via metabólica ainda são pouco conhecidos. Sabe-se que alguns hormônios como o etileno, o ácido indol-3-acético (AIA), o ácido abscísico (ABA) e o metil-jasmonato (MJ) estão relacionados à inibição da síntese ou aumento no acúmulo destes flavonóides. Neste contexto, o objetivo do trabalho é avaliar o efeito destes fatores hormonais sobre a biossíntese de antocianinas em framboesas da cultivar (cv.) Autumn Bliss. Foram avaliados os efeitos dos hormônios sobre as características físico-químicas e fisiológicas dos frutos (açúcares solúveis, ácidos orgânicos, respiração, síntese de etileno, cor), conteúdo de compostos fenólicos e flavonóides. Também foram quantificados os níveis de AIA livre, ABA e MJ e a expressão relativa das enzimas antocianidina sintase (ANS), dihidroflavonol redutase (DFR) e do fator de transcrição MYB10, regulador da transcrição de genes da via de biossíntese de antocianinas em framboesas. As alterações mais significativas foram observadas no tratamento com MJ, para o qual os frutos apresentaram acentuada produção de etileno (sem efeito sobre a respiração) e também na cor, mais acentuada nos frutos maduros deste grupo em comparação com os frutos do grupo controle. O MJ também induziu aumento nos níveis de expressão relativa de MYB, ANS e DFR, nos dois primeiros dias pós-colheita. Outro grupo que se destacou foi o tratado com AIA por apresentar inibição na síntese de antocianinas e compostos fenólicos, a qual foi correlacionada à inibição da transcrição do MYB e ANS. O ABA por sua vez, inibiu o acúmulo de transcritos da DFR, de forma correlata ao menor acúmulo de antocianinas. Exceto pelo ACC, que não produziu efeitos significativos em nenhum dos parâmetros avaliados, os resultados indicam que o metabolismo de antocianinas deve ser regulado por múltiplos sinais hormonais. / The color is fundamental for the fruits, for the initial acceptability of the consumers, is a factor that influence the appreciation and selection of the maturity stage, especially for berries, like strawberries and raspberries. In raspberries (Rubus idaeus), the research have focused on the anthocyanin biosynthesis, the pigments most frequent on this species. Their precursors came from the phenylpropanoid pathway but the factors that regulate this metabolic pathway remain unclear. There are evidences that some phytohormones as ethylene, indole-3-acetic acid (IAA) abscisic acid (ABA) and methyl jasmonate (MJ) are related to the inhibition or increase of these flavonoids on fruits. In this context, the aim of this study is to evaluate the effect of these phytohormones on the anthocyanin pathway in raspberries Autumn Bliss. It was evaluated the effects of these phytohormones in some physico-chemical and physiologic characteristics of these fruits (soluble sugars, organic acids, respiration, ethylene biosynthesis, color), phenolic compounds and flavonoid content. Also, it was quantified the auxin, ABA and MJ levels, and the relative transcript levels of anthocyanidin synthase (ANS), dihydroflavonol 4-reductase (DFR) and the transcriptional factor MYB10, a transcriptional regulator of the anthocyanin pathway in raspberries. The most significant alterations were observed on MJ treatment, in which the ethylene production in berries reach the highest levels (without effect on the respiration) and the most intense red color on ripe fruits in comparison with the control group. MJ also induced the increase on relative expression of MYB, ANS and DFR two days after harvest prior to the anthocyanin accumulation. Other noticeable effect was detected in the IAA group in which anthocyanin synthesis and phenolic compound content were inhibited and related to the inhibition of MYB and ANS transcription. ABA inhibited the DFR transcript accumulation, related to the delay in anthocyanins synthesis in relation to control group. Except by ACC, that did not have significant effects in any of the evaluated parameters, the results suggest that the anthocyanin metabolism might be regulate for multiple hormonal signs.

O amadurecimento dos frutos é um processo caracterizado pela ocorrência de diversas alterações bioquímicas que ocorrem em um curto intervalo de tempo e que são importantes para a qualidade desses alimentos. Na banana uma das características mais importantes é o adoçamento do fruto, que ocorre como resultado da degradação do amido e acúmulo de sacarose. Resultados do nosso grupo apontam a β-amilase como uma enzima importante no processo de mobilização do amido, o que também é visto em estudos recentes utilizando Arabidopsis thaliana como modelo, os quais mostram que a principal via de degradação do amido transitório presente nas folhas ocorre pela ação da β-amilase. Entretanto, em bananas, faltam evidências quanto à funcionalidade de um gene de β-amilase, parcialmente isolado da polpa do fruto, e que é expresso durante o amadurecimento e que parece ser modulado por hormônios vegetais. Em vista disso, esse trabalho objetivou realizar a caracterização funcional desse gene, a qual permitiu constatar que esse gene codifica, de fato, para uma proteína capaz de ser endereçada aos cloroplastos. Também foi observado que o promotor desse gene contém motivos regulatórios para os mesmos hormônios previamente relacionados com a modulação da expressão desse gene em bananas. Essas novas evidências reforçam a idéia de que o produto desse gene de β-amilase tem um importante papel no processo de degradação do amido durante o amadurecimento da banana. / Fruit ripening is characterized by several biochemical changes that occur in a short time. These changes account for the color, taste and texture of the edible fruits, which are important postharvest characteristics for the fruit commercialization. In bananas, one of the most important features is the fruit sweetness which is the result of the starch degradation and sucrose accumulation. Results of our research group point β-amylase as an important enzyme in starch degradation process in bananas which is in agreement to recent studies using Arabidopsis thaliana as plant model. These studies show that the main degradation pathway of the transitory starch present in leaves on Arabidopsis plants occurs due β-amylase action. However, in bananas there are no evidences about the functionality of the expression product of a β-amylase gene, which was demonstrated to be modulated by plant hormones and expressed during ripening. In view of this, the aim of this work was to proceed the functional characterization of this gene which was showed to encode for an protein targeted to chloroplasts. It was also observed that its promoter region contains regulatory motifs related to the same plant hormones previously reported to modulate β-amylase expression. These new evidences support the idea that expression of β-amylase gene has an important role in starch degradation during banana ripening.

[ES] En los cítricos, la baja temperatura promueve la inducción floral en otoño-invierno aumentando la expresión del gen promotor CiFT3 (homólogo en los cítricos del gen FLOWERING LOCUS T). La presencia de un gran número de frutos en el árbol durante ese momento inhibe la expresión de CiFT3 y la floración, pero se desconoce la señal inhibitoria que genera el fruto. Las hipótesis mayormente aceptadas proponen que la señal puede ser hormonal o nutricional. En el primer caso, el efecto inhibidor se atribuye a las hormonas que el fruto produce y exporta durante su desarrollo. En el segundo caso, el efecto inhibidor se atribuye a la alta demanda y consumo de carbohidratos por los frutos en desarrollo. Ambas hipótesis son complementarias y no excluyentes entre sí. Además, se ha demostrado que el fruto promueve la activación epigenética del represor de la floración CcMADS19 (homólogo en los cítricos del gen FLOWERING LOCUS C), que inhibe la expresión del gen CiFT3. Con el objetivo de determinar qué señal produce el fruto para inhibir la floración, en esta Tesis se propone la siguiente hipótesis: El fruto inhibe la floración a través de la síntesis y exportación de auxinas que activa la síntesis de giberelinas y, a su vez, la expresión de CcMADS19. Mediante experimentos con tratamientos exógenos de auxinas, giberelinas, y sus antagonistas, aclareo de frutos, y la interrupción del transporte por el floema entre el fruto y las yemas, los resultados indican que ni las giberelinas ni las auxinas se relacionan de forma consistente con la activación de la expresión de CcMADS19 en las hojas. En las yemas, las giberelinas se relacionan con la activación del gen inhibidor CENTRORRADIALIS (CEN), cuando hay fruto por aumento de la síntesis de GA4, y cuando no hay fruto por su aplicación exógena. La presencia del fruto aumenta la concentración de auxinas en el tallo y la yema en el momento de la inducción, y reprime su síntesis y trasporte. Pero esto no impide que, en la yema, el gen CcMADS19 esté epigenéticamente silenciado y que el silenciamiento se transmita a los nuevos brotes vegetativos. Estos brotes florecen en el siguiente ciclo, y, en sus yemas, la diferenciación floral se relaciona con un aumento de la síntesis y trasporte de auxinas y una reducción de la síntesis de giberelinas. / [CA] Als cítrics, les baixes temperatures promouen la inducció floral a la tardor i l'hivern augmentant l'expressió del gen promotor CiFT3 (homòleg en els cítrics del gen FLOWERING LOCUS T). La presència d'un gran nombre de fruita a l'arbre en aquest moment inhibeix l'expressió de CiFT3 i la floració, però es desconeix la senyal inhibidora que genera la fruita. Les hipòtesis majoritàriament acceptades proposen que la senyal pot ser hormonal o nutricional. En el primer cas, l'efecte inhibidor s'atribueix a les hormones que la fruita produeix i exporta durant el seu desenvolupament. En el segon cas, l'efecte inhibidor s'atribueix a la alta demanda i consum de carbohidrats per part de la fruita en desenvolupament. Ambdues hipòtesis són complementàries i no es descarten mútuament. A més, s'ha demostrat que la fruita promou l'activació epigenètica del repressor de la floració CcMADS19 (homòleg en els cítrics del gen FLOWERING LOCUS C), que inhibeix l'expressió del gen CiFT3. Amb l'objectiu de determinar quina senyal produeix la fruita per inhibir la floració, en aquesta Tesi es proposa la següent hipòtesi: La fruita inhibeix la floració mitjançant la síntesi i exportació d'auxines que activa la síntesi de giberelines i, al seu torn, l'expressió de CcMADS19. Mitjançant experiments amb tractaments exògens d'auxines, giberelines i els seus antagonistes, aclarida de fruita i la interrupció del transport pel floema entre la fruita i les brots, els resultats indiquen que ni les giberelines ni les auxines es relacionen de manera consistent amb l'activació de l'expressió de CcMADS19 a les fulles. A les gemmes, les giberelines es relacionen amb l'activació del gen inhibidor CENTRORRADIALIS (CEN) quan hi ha fruita per l'augment de la síntesi de GA4 i quan no hi ha fruita per la seua aplicació exògena. La presència de la fruita augmenta la concentració d'auxines a la tija i la gemma en el moment de la inducció i reprimeix la seua síntesi i transport. Però això no impedeix que, a la gemma, el gen CcMADS19 estigui epigenèticament silenciat i que el silenciament es transmeti als nous brots vegetatius. Aquests brots floreixen al següent cicle i, a les seues gemmes, la diferenciació floral es relaciona amb un augment de la síntesi i transport d'auxines i una reducció de la síntesi de giberelines. / [EN] In citrus, low temperature promotes flower induction in autumn-winter by increasing the expression of the CiFT3 promoter gene (citrus homologue of the FLOWERING LOCUS T gene). The presence of large numbers of fruits on the tree at this time inhibits CiFT3 expression and flowering, but the inhibitory signal produced by the fruits is unknown. The most widely accepted hypotheses are that the signal is hormonal or nutritional. In the first case, the inhibitory effect is attributed to hormones produced and exported by the fruit during development. In the second case, the inhibitory effect is attributed to the high demand and consumption of carbohydrates by the developing fruit. The two hypotheses are complementary and not mutually exclusive. In addition, it has been shown that the fruit promotes the epigenetic activation of the flowering repressor CcMADS19 (citrus homolog of the FLOWERING LOCUS C gene), which inhibits the expression of the CiFT3 gene. To determine which signal is produced by the fruit to inhibit flowering, the following hypothesis is proposed in this thesis: The fruit inhibits flowering through the synthesis and export of auxins, which activates the synthesis of gibberellins and, in turn, the expression of CcMADS19. Experiments with exogenous treatments of auxins, gibberellins and their antagonists, fruit thinning, and disruption of phloem transport between fruit and buds indicate that neither gibberellins nor auxins are consistently associated with the activation of CcMADS19 expression in leaves. In buds, gibberellins are associated with the activation of the flowering inhibitor CENTRORADIALIS (CEN), in the presence of fruit by increasing GA4 synthesis, and in the absence of fruit by its exogenous application. The presence of fruit increases the concentration of auxin in the stem and bud at the time of induction and suppresses its synthesis and transport. However, this does not prevent the epigenetic silencing of the CcMADS19 gene in the bud, which is transmitted to the leaves of the new vegetative shoots. These shoots flower in the following cycle, where floral differentiation is associated with an increase in auxin synthesis and transport and a decrease in gibberellin synthesis in the bud. / Marzal Blay, A. (2024). Study of the Fruit Inhibitory Mechanism on Citrus flowering. Nutritional, Hormonal and Genetic Factors [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203155