Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-24T16:27:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1516550 bytes, checksum: 1325bf00215523f107a7ba76acc43134 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:27:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1516550 bytes, checksum: 1325bf00215523f107a7ba76acc43134 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Há ainda muitas indagações sobre os principais fatores que determinam a dinâmica e estrutura filogenética de comunidades florestais distribuídas por distintas tipologias de Floresta Atlântica, assim como também há uma escassez de estudos acerca de interações competitivas nessas florestas. Assim, este estudo foi calcado em três objetivos centrais, seguindo distintas abordagens metodológicas: a) investigar a influencia de eventos dinâmicos (mortalidade e recrutamento, ambos baseados em abundancia e biomassa) na estrutura filogenética de comunidades arbóreas da Floresta Atlântica, assim como investigar o grau de parentesco entre árvores mortas e recrutas com as sobreviventes de diferentes classes de tamanho (diâmetro); b) avaliar a distância filogenética entre três tipologias de Floresta Atlântica, distribuídas nos Estados de Minas Gerais e litoral da Bahia, e investigar a influência de fatores ambientais (clima, altitude e distância do oceano) nas suas diversidades e estruturas filogenéticas e riqueza de espécies e c) avaliar possíveis interações competitivas em diferentes tipologias de Florestas Atlânticas, relacionando densidade (medida como abundância por subparcela) e tamanho (altura e diâmetro máximos por subparcela) e medindo o grau de parentesco entre árvores mais vigorosas (maior altura e diâmetro) e as demais (sobreviventes, mortas e recrutas). Para atender aos objetivos propostos, nós amostramos por meio de subparcelas de 10 x 10 m nove florestas distribuídas pelos Estados da Bahia e Minas Gerais (sete florestas de 0.5 hectares cada uma, uma de 0.49 hectares de uma de 0.70 hectares), sendo provenientes de: Floresta de Galeria, Floresta Ombrófila e Floresta Semidecídua. Relativo ao primeiro objetivo, nossos resultados evidenciaram concomitante atuação de filtros ambientais ou eventos aleatórios e interações negativas como a competição, visto o aumento do agrupamento filogenético com a taxa de recrutamento e aumento da sobredispersão filogenética com a taxa de mortalidade, respectivamente, na montagem das comunidades florestais estudadas. Contudo, uma maior importância foi sugerida para a competição como principal interação negativa atuante, principalmente devido ao parentesco próximo entre as árvores mortas e as sobreviventes maiores que 30 cm e o maior percentual de árvores mortas observado dentre as menores que 10 cm. O segundo objetivo nos levou a resultados que indicaram um distinto gradiente ambiental (clima, altitude e distância do oceano) compreendido entre a Floresta de Galeria e Floresta Ombrófila, tendo a Floresta Semidecídua como intermediária. Estes três gradientes ambientais distintos possivelmente influenciam no parentesco distante (alto turnover filogenético) entre essas tipologias. As características ambientais particulares de cada tipologia certamente influenciaram os padrões encontrados para o conjunto total, dentre eles: a sobredispersão filogenética nos clados mais basais (MPD) com aumento da temperatura do mês mais quente e do agrupamento filogenético nesses clados com aumento da altitude e aumento da sobredispersão nos clados mais recentes (NTI) com a distância do oceano. Por fim, embasado no terceiro objetivo, nossos resultados evidenciaram fortes relações negativas entre a densidade e recrutamento em todas as tipologias, indicadas por mais altas taxas de recrutamento em parcelas com densidade mais baixa. Os traços altura máxima e diâmetro máximo apresentaram sinal filogenético, indicando seus conservantismos em linhagens evolutivas e houve baixo turnover filogenético entre as árvores mais vigorosas e as mortas. / There are still many questions about the main factors ruling the dynamics and phylogenetic structure of forest communities distributed along distinct vegetation types of Atlantic Forests, as well as a scarcity of studies investigating negative interaction among plant in these forests. Thus, this study was based on three central aims following different methodological approaches: a) to investigate the influence of dynamic events (mortality and recruitment, both show in terms of abundance and biomass) on the phylogenetic structure of tree communities in the Atlantic Forest and also to figure out the relatedness among dead trees to the surviving ones from different size classes (diameter); b) to evaluate the phylogenetic distance among three vegetation types of Atlantic Forest distributed through Bahia and Minas Gerais States and to investigate the influence of environmental factors (climate, altitude and ocean distance) in their phylogenetic diversity and structure and species richness; c) to evaluate possible competitive interactions in different types of Atlantic Forests relating density (measured as abundance per subplot) and size (maximum diameter and height per subplot) and measuring the relatedness degree among the larger trees (bigger diameter and height) and the other ones (survival, dead and recruits). To achieve these aims, we sampled subplots of 10 per 10 meters in nine forests distributed along Bahia and Minas Gerais States (seven forests of 0.5 hectares each one, one of 0.49 hectares and one of 0.70 hectares) which are from: Gallery Forest, Rain Forest and Semideciduous Forest. In relation to the first aim our findings indicated simultaneous acting of environmental filters or random events and negative interactions such as competition on the assembly of the studied communities, once it was observed phylogenetic clustering increasing with recruitment rate and phylogenetic overdispersion increase with mortality rate, respectively. Nevertheless, it was suggested a higher importance to competition as main negative interaction acting as a ruler, mainly due to the close relatedness between dead trees and the survivors larger than 30 cm in diameter and the highest percentage of dead trees observed among those trees larger than 10 cm. The second aim conducted to results that indicated a distinct environmental gradient (climate, altitude and ocean distance) between Gallery and Rain Forests with the Semidecidous Forest in between representing an intermediate. These three distinct environmental gradients possibly influence in the distant relatedness (low phylogenetic turnover) among the vegetation types. The specific environmental conditions of each vegetation type certainly influenced in the patterns found for the whole subset, among them: increasing phylogenetic overdispersion in the basal clades (MPD) with temperature of the warmest month and increasing of phylogenetic clustering in these clades as the altitude was higher and overdispersion increase in the more recent clades (NTI) with increase of ocean distance. Finally, based on the third aim our findings suggested a strong negative relationship among density and recruitment in all of the three vegetation types, which were indicated by higher recruitment rates in subplots with lower density. The traits maximum diameter and maximum height showed phylogenetic signal indicating their conservatism in evolutionary lineages and there was a lower phylogenetic turnover among the larger trees and the dead ones.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-24T16:45:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1544486 bytes, checksum: a0b3a96263e8f99177e2a72cba7dcc38 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:45:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1544486 bytes, checksum: a0b3a96263e8f99177e2a72cba7dcc38 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O estudo avaliou padrões de diversidade, estrutura e formas de vida em três comunidades vegetais associadas a afloramentos rochosos nos campos de altitude do Parque Nacional (PARNA) do Caparaó, MG/ES, Brasil, bem como a influência da altitude e solo nos mesmos parâmetros vegetacionais em três comunidades no Parque Estadual Serra do Brigadeiro (PESB), MG, Brasil. Foram alocadas 100 parcelas de 1x1 m distribuídas ao acaso em cada um dos três ambientes (300 em cada parque). Foram calculados os parâmetros quantitativos clássicos, os índices de diversidade e equabilidade, similaridade florística, curvas de rarefação e dominância-diversidade, bem como análise dos espectros biológicos e vegetacionais, usando as formas de vida de Raunkiaer. Para análise químicas e físicas coletou-se uma amostra simples de solo (0-10 cm). No PARNA Caparaó, foram amostradas 58 espécies, pertencentes a 49 gêneros e 32 famílias. As curvas de rarefação apresentaram tendência à estabilização da assíntota aproximadamente a partir das 75 unidades amostrais em todas as áreas. Entre as áreas existem diferenças significativas entre a riqueza, abundância e cobertura. O índice de diversidade de Shannon-Wiener permaneceu entre 3,00-2,76 e equabilidade de Pielou com dois valores 0,77 e 0,75. As curvas de dominância-diversidade apresentaram distribuição log-normal e geométrica. A proporção do número de espécies por forma de vida foi similar entre as áreas, ao contrário do espectro vegetacional, com destaque para as espécies hemicriptófitas. No PESB, foram amostrados 9.276 indivíduos, pertencentes a 39 famílias e 102 espécies. Entre as áreas existem diferenças significativas entre a riqueza, abundância, cobertura, bem como nos parâmetros edáficos. O índice de diversidade de Shannon-Wiener permaneceu entre 3,07-3,20 e equabilidade de Pielou (0,74-0,79). A CCA indicou dois grupos distintos formados para abundância e cobertura, indicando a concentração das espécies em habitats preferenciais, em função da altitude, bem como da fertilidade e textura do solo. A partir do GLM, a riqueza de espécies foi correlacionada com atributos químicos do solo, assim como ambos os parâmetros estruturais da vegetação, que além de apresentar relação com variáveis químicas do solo, foram influenciados pela altitude. Os resultados apontam a falta de informações em relação aos fatores abióticos que possam reger nesses ambientes. / This study assessedthe diversity, structure and life-form patterns in three plant communities associated with rocky outcrops in the campos de altitude of the Caparaó National Park, MG/ES states, Brazil, as well as the influence of altitude and soil on these vegetation parameters in three communities from the Serra do Brigadeiro State Park, MG state, Brazil. For that, 100 plots (1x1 m) were randomly distributedacross each of the three environments (300 in each park).Classical quantitative parameters were calculated: diversity and evenness indexes, floristic similarity, and rarefaction and dominance-diversity curves. Biological and vegetation spectra were also analyzed, by using Raunkiaer‟s life-form classification. For soil chemical and physical analyses, a simple sample (0-10 cm depth) was collected. In the PARNA Caparaó, were sampled a total of 58 species belonging to 49 genera and 32 families were sampled. The rarefaction curves showed a tendency to stabilization of the asymptote at approximately 75 of the sampled units in all areas. There are significant differences between the areas regarding species richness, abundance and coverage. Shannon-Wiener‟s diversity index ranged between 3.00 and 2.76, while Pielou‟s evenness index showed the values of 0.77 and 0.75. The dominance-diversity curves showed log-normal and geometric distributions. The proportion of the number of species per life-form was similar between the areas, with the hemicryptophytes showing the highest values. The vegetation spectrum, however, differed. In the PESB, were sampled A total of 9276 individuals belonging to 39 families and 102 species were analyzed. There are significant differences between the areas regarding richness, abundance, coverage and edaphic parameters. The areas, however, are relatively similar. Shannon-Wiener‟s diversity index ranged between 3.07 and 3.20, while Simpson‟s index ranged from 0.6 to 0.8 and Pielou‟s evenness from 0.74 to 0.79. The CCA revealed the existence of two distinct gradients formed by abundance and coverage, thus indicating the concentration of species in preferential habitats according to the altitude, as well asto soil fertility and texture. Through the GLM, the species richness was shown to be correlated with soil chemical attributes, as were both vegetation structural parameters, which besides showing a relationship with soil chemical variables were also influenced by the altitude.The results indicate the lack of a relationship with abiotic factors on these environments.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-09T12:02:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 10966986 bytes, checksum: b363bab53720e71c08a4b23b1d82de0f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-09T12:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 10966986 bytes, checksum: b363bab53720e71c08a4b23b1d82de0f (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Senna Mill. é um gênero caracterizado pela presença de folhas pinadas, ausência de bractéolas, flores pentâmeras e, em geral amarelas, e androceu heteromórfico. Foi segregado de Cassia L. e, atualmente, possui entre 295-350 espécies em todo o mundo, sendo 80 no Brasil. Em Minas Gerais um levantamento preliminar indicou a ocorrência de 75 nomes de espécies, 351 espécimes não identificados e, na Flora do Brasil, foram indicadas 39 espécies. Este trabalho visa atualizar as identificações dos acervos e delimitar a circunscrição das espécies de Senna encontradas no estado de Minas Gerais. O estudo foi realizado com base na análise morfológica de cerca de 2350 espécimes depositados em herbários e de trabalhos de campo. Os materiais coletados foram depositados no Herbário VIC e a identificação foi realizada através da literatura taxonômica para o gênero. Os dados de ocorrência e distribuição das espécies foram obtidos nas etiquetas dos espécimes depositados em herbários e dos estudos taxonômicos publicados para estas espécies. Para os mapas de distribuição geográfica foi utilizado o software ArcGis. Foram reconhecidas 36 espécies, sendo 34 nativas, duas cultivadas e 28 variedades. Chamaefistula (Collad.) Irwin & Barneby é a seção mais representada no Estado, com 10 séries e 28 espécies, seguida por sect. Peiranisia (Raf.) Irwin & Barneby com 2 séries e 5 espécies e sect. Senna Mill com 2 séries e 3 espécies. Dentre as espécies citadas na literatura como ocorrentes em Minas Gerais, neste estudo foi incluída Senna acuruensis (Benth.) Irwin & Barneby e 4 espécies foram excluídas da listagem produzida: Senna spinigera (Rizzini) Irwin & Barneby, Senna bacillaris (L.f.) Irwin & Barneby, Senna chrysocarpa (Desv.) Irwin & Barneby e Senna trachypus (Benth.) Irwin & Barneby. Para Senna spinigera não foram indicados espécimes coletados no Estado. Os materiais identificados como Senna bacillaris (L.f) Irwin & Barneby foram reidentificados como Senna affinis. Cinco espécimes identificados como Senna chrysocarpa (Desv.) Irwin & Barneby foram reidentificados como Senna velutina (Vogel) Irwin & Barneby, Senna rugosa (G.Don) Irwin & Barneby e Senna reniformis (G. Don) Irwin & Barneby, e os materiais identificados como Senna trachypus foram reidentificados como Senna oblongifolia (Vogel) Irwin & Barneby. Após a atualização desses espécimes examinados não foram encontrados outros materiais dessas espécies para o Estado. Senna pilifera (Vogel) Irwin & Barneby var. tubata Irwin & Barneby é um novo registro para Minas Gerais. A ocorrência de Senna acuruensis (Benth.) Irwin & Barneby no Estado é confirmada neste estudo, onde foi considerada uma possibilidade no estudo de revisão do gênero. Senna hirsuta (L.) Irwin & Barneby var. acuminata (Benth.) Irwin & Barneby é endêmica do Estado. Dentre as espécies e variedades encontradas neste trabalho, 36% são endêmicas do Brasil, 26% ocorrem em até três Estados, 48% em até 10 Estados e 26% são citadas para mais de 11 Estados Brasileiros. O gênero Senna tem grande diversidade nos biomas ocorrentes em Minas Gerais, com 28 spp no Cerrado, 26 spp na Mata Atlântica e 20 spp na Caatinga. A Mata Atlântica possui 8 táxons que são considerados restritos a sua área de ocorrência: Senna angulata (Vogel) Irwin & Barneby var. miscadenia (Vogel) Irwin & Barneby, Senna itatiaiae Irwin & Barneby, S. neglecta (Vogel) Irwin & Barneby var. neglecta and S. neglecta (Vogel) Irwin & Barneby var. oligophylla (Benth.) Irwin & Barneby, Senna organensis (Harms) Irwin & Barneby var. organensis, Senna pneumatica Irwin & Barneby, Senna tenuifolia (Vogel) Irwin & Barneby e Senna tropica (Vell.) Irwin & Barneby. Para o Cerrado, são consideradas de ocorrência restrita ao Bioma S. hirsuta var. acuminata e S. rostrata (Mart.) Irwin & Barneby e, para a Caatinga, foi encontrada apenas S. acuruensis. Senna pentagonia (Mill.) Irwin & Barneby var. pentagonia teve sua ocorrência ampliada para a Mata Atlântica, visto que era citada na literatura apenas para a Caatinga e para o Cerrado. Os dados demonstram a riqueza da Flora de Minas Gerais e a importância de sua conservação. São fornecidos para as espécies chave de identificação, descrições, ilustrações, comentários taxonômicos e sobre a distribuição geográfica. / Senna Mill. is a genus characterized by pinnate leaves, the absence of bracteoles, pentamerous flowers and in general, yellow, and heteromorphic androecium. It was segregated from Cassia L. and actually has 295-350 species worldwide, 80 from Brazil. In Minas Gerais a preliminary survey indicated the occurrence of 75 species names, 351 unidentified specimens and 39 species were identified in Flora do Brasil. This study aims to update the identifications of the collections and delimit the circumscription of Senna species found in the State of Minas Gerais. This research was based on the morphological analysis of about 2350 specimens from both herbaria and field collections. The collected materials were deposited in the Herbarium VIC and the identification of the materials was performed by taxonomic literature for the genus. The occurrence and distribution data of this species was collected in the labels of specimens deposited in herbaria and taxonomic studies. The ArcGis software was used for the maps of the geographical distribution. It was recognized 36 species were recognized, being 34 native, 2 cultivated and 28 varieties. Chamaefistula (Collad.) Irwin & Barneby is the section more represented in the State, with 10 series and 28 species, followed by sect. Peiranisia (Raf.) Irwin & Barneby with 2 series and 5 species and S. sect. Senna Mill with 2 series and 3 species. Among the species cited in the literature as occurring in Minas Gerais, in this study, Senna acuruensis (Benth.) Irwin & Barneby was included and 4 species were excluded of the list: Senna spinigera (Rizzini) Irwin & Barneby, Senna bacillaris (Lf) Irwin & Barneby, Senna chrysocarpa (Desv.) Irwin & Barneby and Senna trachypus (Benth.) Irwin & Barneby. About Senna spinigera, specimens collected in the State were not indicated. The materials identified as Senna bacillaris (L.f) Irwin & Barneby were reidentified as Senna affinis. Five specimens identified by Senna chrysocarpa (Desv.) Irwin & Barneby were reidentified as Senna velutina (Irwin & Barneby), Senna rugosa (G.Don) Irwin & Barneby and Senna reniformis (G. Don) Irwin & Barneby and the identified materials As Senna trachypus were reidentified as Senna oblongifolia (Vogel) Irwin & Barneby. After updating these specimens, no other specimens of these species were found for the State. Senna pilifera (Vogel) Irwin & Barneby var. tubata Irwin & Barneby is a new registry for the state of Minas Gerais, the occurrence of Senna acuruensis (Benth.) Irwin & Barneby in the State is confirmed in this study, where its occurrence was considered a possibility in the review study about the genus. Senna hirsuta (L.) Irwin & Barneby var. acuminata (Benth.) Irwin & Barneby is endemic to the state. Among the species and varieties found in this study, 36% are endemic to Brazil, 26% occur in up to three States, 48% in up to 10 States, and 26% are cited for more than 11 brazilian States. Senna has great diversity in the biomes occurring in Minas Gerais, with 28 spp in the Cerrado, 26 spp in the Atlantic Forest and 20 spp in the Caatinga. The Atlantic Forest has 8 taxa that are considered restricted to its area of occurrence: Senna angulata (Vogel) Irwin & Barneby var. miscadenia (Vogel) Irwin & Barneby, Senna itatiaiae Irwin & Barneby, S. neglecta (Vogel) Irwin & Barneby var. neglecta and S. neglecta (Vogel) Irwin & Barneby var. oligophylla (Benth.) Irwin & Barneby, Senna organensis (Harms) Irwin & Barneby var. organensis, Senna pneumatica Irwin & Barneby, Senna tenuifolia (Vogel) Irwin & Barneby and Senna tropica (Vell.) Irwin & Barneby. For the Cerrado, S. hirsuta var. acuminata and S. rostrata (Mart.) Irwin & Barneby are considered of restricted occurrence to this Biome and, for the Caatinga, only S. acuruensis was found. Senna pentagonia (Mill.) Irwin & Barneby var. pentagonia had its occurrence extended to the Atlantic Forest Biome, since it was mentioned in the literature only for the Caatinga and the Cerrado. The data demonstrates the richness of the flora of State and the importance of its conservation. Identification key, descriptions, illustrations, taxonomic comments and geographical distribution are provided for this species.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-10-04T17:58:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 932900 bytes, checksum: 5b3936b3e96a09b8509e931c77f1572b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-04T17:58:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 932900 bytes, checksum: 5b3936b3e96a09b8509e931c77f1572b (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso da terra nos diversos biomas tem degradado vegetações naturais causando distúrbios e a fragmentação do habitat que são responsáveis pela extinção e substituição de espécies nas comunidades remanescentes. A perda de espécies pode estar relacionada com a seleção de traços filogeneticamente conservados e causar perda de funções no ecossistema bem como a perda da história evolutiva nos fragmentos. Considerando que o Cerrado é a maior savana neotropical e o segundo bioma brasileiro que mais perde áreas para atividades humanas conduzimos este estudo com o intuito de produzir conhecimentos sobre os efeitos dos distúrbios, da fragmentação e do uso da terra na diversidade taxonômica e filogenética deste domínio. Utilizamos 12 fragmentos de Cerrado stricto sensu com diversos níveis de distúrbios e inseridos em diferentes paisagens. Em cada fragmento, foram amostrados todos os indivíduos com CAS ≥ 10 cm em uma parcela de 20 x 50 m. Foram obtidas a composição química do solo, a intensidade dos distúrbios nas parcelas e calculadas as métricas de fragmentação e composição da paisagem para cada fragmento. Dessa forma, avaliamos a influência destas variáveis na abundância, riqueza, composição, diversidade filogenética (PD, MPD e MNTD) e estrutura filogenética (sesPD, sesMPD e sesMNTD) de cada fragmento. Distúrbios e fragmentação do habitat causaram alterações nas diversidades taxonômica e filogenética. A circulação de gado e alta intensidade de fogo causou agrupamento filogenético nos fragmentos. A diversidade filogenética é maior em fragmentos com maiores tamanhos, em paisagens com maior cobertura de Cerrado stricto sensu e entre matrizes menos contrastantes. Dessa forma, distúrbio, fragmentação e uso da terra no cerrado gera agrupamento filogenético nas espécies de plantas lenhosas do Cerrado stricto sensu e perda de história evolutiva / The land use in many biomes have degraded natural vegetation causing disturbance and habitat fragmentation that are responsible for extinction and species turnover in the remaining communities. The loss of species could be related with selection of conserved phylogenetic traits and cause function loss in an ecosystem as well the loss of evolution history in fragments. Considering that the Cerrado is the largest neotropical savanna and the second Brazilian biome that loses most areas for human activities, the aim of this study was to produce knowledge about the effects of disturbances, fragmentation and land use on the taxonomic and phylogenetic diversity of this domain. We use 12 fragments of Cerrado stricto sensu with different levels of disturbance and inserted in different landscape. In each fragment were sampled all individuals with stem circumference equal to or larger than 10 cm at ground level at a plot of 20 x 50 m. We obtained the chemical composition of the soil, the intensity of the disturbances in the plots and the calculation of the fragmentation and landscape composition metrics for each fragment. In this way, we evaluated the influence of these variables on abundance, richness, composition, phylogenetic diversity (PD, MPD and MNTD) and phylogenetic structure (sesPD, sesMPD and sesMNTD) of each fragment. Disturbance and habitat fragmentation caused changes in taxonomic diversity and decreased phylogenetic diversity. The circulation of cattle and high fire intensity caused phylogenetic grouping in the fragments. The phylogenetic diversity is greater in fragments with larger sizes, in landscapes with greater coverage of Cerrado stricto sensu and among less contrasting matrices. Thus, disturbance, fragmentation and land use in the cerrado generate phylogenetic grouping in the species of woody plants of Cerrado stricto sensu and loss of evolutionary history

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-20T16:21:18Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 793357 bytes, checksum: 132e6a66aa18a0a8340c44dbf2655f3c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T16:21:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 793357 bytes, checksum: 132e6a66aa18a0a8340c44dbf2655f3c (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Atractantha McClure é um pequeno gênero de bambus lignificados pertencentes à subtribo Arthrostylidiinae (Poaceae: Bambusoideae: Bambuseae), a qual compreende 13 gêneros. São conhecidas seis espécies descritas, quatro delas endêmicas do estado da Bahia, uma espécie amazônica e a última recentemente descrita para o estado do Espírito Santo. As espécies de Atractantha podem ser reconhecidas vegetativamente por apresentarem colmo delgado, sólido a oco, com pequenos canais de ar periféricos presentes em algumas espécies; complemento de ramo com três ramos principais e fimbrias proeminentes nas folhas do colmo e ramos. O presente trabalho teve por objetivo testar o monofiletismo do gênero Atractantha e suas relações de afinidade com os demais gêneros de Arthrostylidiinae, por meio de análises cladísticas de caracteres morfológicos e moleculares. Para tanto, foi delimitada uma amostragem com um total de 29 espécies de Bambuseae. A análise morfológica foi realizada a partir de uma matriz com 45 caracteres vegetativos e reprodutivos. Entretanto, a filogenia morfológica resultou em um cladograma com baixa resolução, cuja topologia foi insuficiente para inferir quaisquer relações de afinidade entre os táxons. Os estudos de filogenia molecular foram realizados com base em três marcadores do DNA cloroplastídico: o gene ndhF e os espaçadores intergênicos trnD-trnT e trnT-trnL. As sequências plastidiais foram obtidas a partir de técnicas usuais de biologia molecular e do banco de dados GenBank. Com as sequências alinhadas, foram analisados os marcadores separadamente e em combinação, usando dois métodos de inferência filogenética, máxima parcimônia e Bayesiana, os quais indicaram o monofiletismo das três subtribos amostradas e dos gêneros Alvimia, Merostachys, Arthrostylidium, Guadua e Chusquea. No entanto, o gênero Atractantha mostrou-se parafilético. / Atractantha McClure is a small genus of woody bamboo belonging to subtribe Arthrostylidiinae (Poaceae: Bambusoideae: Bambuseae), comprising 13 genera. Six described species, four of them endemic to the state of Bahia, an Amazonian species and the last recently described for the state of Espirito Santo are known. Atractantha species can be recognized vegetatively by presenting slender stem, solid or hollow, with small peripheral air channels present in some species; complement branch with three main branches and prominent fimbriae leaves on stems and branches. The present study aimed to test the monophyly of the genus Atractantha and its affinity relationships with other genera of Arthrostylidiinae, through cladistic analyzes of morphological and molecular characters. Therefore, it was bounded sampling with a total of 29 species of Bambuseae. Morphological analysis was performed from a matrix with 45 vegetative and reproductive characters. However, the morphological phylogeny resulted in a cladogram with low resolution, whose topology was insufficient to infer any affinity relationships among taxa. The studies were performed molecular phylogeny based on three DNA markers chloroplast: the ndhF gene and intergenic spacers trnT-trnd and trnT-trnL. The plastid sequences were obtained from standard techniques of molecular biology and the GenBank database. With the aligned sequences, the markers were analyzed separately and in combination, using two methods of phylogenetic inference, maximum parsimony and Bayesian, which indicated the monophyly of the three subtribes and genera sampled Alvimia, Merostachys, Arthrostylidium, Guadua and Chusquea. However, genus Atractantha proved paraphyletic.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-26T11:34:46Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2190067 bytes, checksum: 2cfae1ae5bfb26b4edf94d4d1c1d8085 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-26T11:34:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2190067 bytes, checksum: 2cfae1ae5bfb26b4edf94d4d1c1d8085 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conhecida popularmente como ginseng brasileiro , Pfaffia glomerata (Amaranthaceae) é uma espécie medicinal nativa do Brasil, e produz o phytoecdysteroid 20 hydroxyecdisone (20E) como seu principal ingrediente ativo. Este estudo teve como objetivo investigar se o potencial fotoautotrófico in vitro e a produção de 20E de 6 acessos de P. glomerata estão relacionados com o desempenho fotossintético e acúmulo de biomassa sob condições de cultivo ex vitro e estudar como estes parâmetros são afetados pela poliploidização artificial. Acessos de P. glomerata demonstraram capacidades fotossintéticas significativamente diferentes, resultando em variações no acúmulo de biomassa tanto in vitro quanto ex vitro. Conforme hipotetizado, os acessos com maior potencial fotoautotrófico in vitro também apresentaram maiores desempenhos fotossintéticos e acúmulo de biomassa ex vitro. Esses mesmos acessos também apresentaram a maior massa de 20E por planta ex vitro. A produção de 20E in vitro também variou entre os acessos, com a maior massa total observada nos acessos 4 e 43, que também estão entre os melhores produtores ex vitro. A poliploidização sintética mostrou-se eficiente na produção de indivíduos tetraplóides com maior potencial fotoautotrófico in vitro e acúmulo de biomassa ex vitro, embora as taxas de fotossíntese por área foliar não variaram entre diplóides e tetraplóides. Entre os 5 tetraploides gerados independentemente (P28 , P60, P68 , P75 e P75), apenas P28 apresentou um aumento efetivo no crescimento, com maior acúmulo de biomassa em relação às plantas diplóides, tanto in vitro quanto ex vitro. A poliploidização não aumentou as taxas de fotossíntese por área foliar, mas aumentou a área foliar em P28, o que pode ter resultado em um aumento da fotossíntese líquida por planta. O acúmulo de 20E in vitro foi maior em plantas diplóides que em tetraplóides. A concentração de 20E ex vitro no P28 tetraploid foi 31% maior do que em diplóides. Em comparação com diplóides, P28 apresentou o dobro da massa total 20E produzidos por planta. Em relação ao potencial fotoautotrófico in vitro, acúmulo de biomassa e produção 20E ex vitro, a indução de poliploidia e seleção de genótipos mostraram-se estratégias eficazes para alcançar uma melhor produção de P. glomerata. / Popularly known as Brazilian ginseng, Pfaffia glomerata (Amaranthaceae) is a medicinal species native to Brazil that produces the phytoecdysteroid 20- hydroxyecdisone (20E) as its main active ingredient. This study aimed to shed light if the in vitro photoautotrophic potential and 20E production of 6 P. glomerata accessions could be related to photosynthetic performance and biomass accumulation under ex vitro conditions and study how these parameters are affected by induced polyploidy. P. glomerata accessions have significantly different photosynthetic capacities, resulting in differential biomass accumulation both in vitro and ex vitro. As hypothesized, the accessions with the highest photoautotrophic potential also showed greater photosynthetic performances and biomass accumulation ex vitro. The same accessions also showed the highest 20E mass per plant ex vitro. 20E production in vitro also varied among accessions, with the highest total mass achieved by accessions 4 and 43, which are also among the best producers ex vitro. Synthetic polyploidization was efficient in producing tetraploid individuals with increased in vitro photoautotrophic potential and ex vitro biomass accumulation, although photosynthetic rates per leaf area did not vary between diploids and tetraploids. Among the 5 independently generated tetraploids tested (P28, P60, P68, P75 and P75), only P28 showed effectively increased growth performance, with higher biomass accumulation in vitro and ex vitro in comparison to diploid plants. Polyploidization did not increase the photosynthetic rates per leaf area, but increased leaf area in P28, what may have resulted in an increased net photosynthesis per plant. 20E accumulation in vitro was higher in diploid plants than in tetraploids. The 20E content ex vitro in the tetraploid P28 was 31% greater than in diploids. In comparison to diploids, P28 showed the double of the total 20E mass produced per plant. The induction of polyploidy and selection of genotypes showed to be effective strategies to achieve an improved P. glomerata production in terms of higher in vitro photoautotrophic potential, biomass accumulation and 20E production ex vitro.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-27T16:20:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 848419 bytes, checksum: ee24157bfe51d8ace49bbcc730db2df6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T16:20:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 848419 bytes, checksum: ee24157bfe51d8ace49bbcc730db2df6 (MD5) Previous issue date: 2014-12-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Os sub-bosques de florestas tropicais, onde se encontram as espécies não-arbóreas, apresentam uma enorme diversidade de sistemas reprodutivos e, no entanto, são frequentemente negligenciados em estudos de comunidade. O trabalho foi realizado na Estação de Pesquisa Treinamento e Educação Ambiental Mata do Paraíso e as informações estão dispostas em dois capítulos. No primeiro capítulo “Sistemas Reprodutivos em Espécies Não-arbóreas de Fragmento de Floresta Atlântica do Sudeste Brasileiro”, objetivou-se analisar a frequência dos sistemas reprodutivos (autogamia, xenogamia e apomixia) e relacionar a autocompatibilidade, autoincompatibilidade e a apomixia aos hábitos de crescimento, hábitats, síndromes de polinização e também a ausência/presença do polinizador com os hábitos e hábitats de 52 espécies não-arbóreas. Foram obtidas informações sobre o hábito, hábitat, atributos florais e sistemas reprodutivos, in loco (24 espécies) e em estudos de outros autores (demais espécies). Os atributos florais verificados foram: hercogamia, dicogamia, enantiostilia, distilia e a apresentação secundária de pólen, todos facilitadores da polinização cruzada. Dentre as espécies, estudadas a frequência de espécies autógamas / autocompatíveis (48%) foi superior a de espécies xenógamas / autoincompatíveis (35%). Verificou-se que 76% das espécies autocompatíveis apresentaram algum tipo de barreira morfológica ou temporal à autopolinização, que se tornou ineficaz. A frequência de apomixia (17%) foi alta e diferiu dos valores obtidos em outros estudos de sub-bosque (˂2%). As espécies autoincompatíveis são em sua maioria arbustivas, o interior da mata e a dependência por polinizadores; as autocompatíveis e apomíticas com o hábito herbáceo, área aberta e a independência por polinizadores. Em 65% dessas espécies foi verificada a independência do polinizador. Essa condição garante a reprodução das espécies no local afetado pelo depauperamento de polinizadores. Através das informações contidas no primeiro capítulo foi possível constatar que em sete espécies distílicas ocorreram alterações nas suas características reprodutivas. Diante dessa constatação foi escrito o segundo capítulo “Estratégias Reprodutivas Derivadas de Espécies Distílicas de Rubiaceae em Fragmento de Floresta Atlântica no Sudeste Brasileiro”, com o objetivo de descrever as estratégias reprodutivas derivadas da distilia que essas espécies apresentaram. Foram realizadas observações sobre a quebra dos atributos hercogamia, presença dos morfos florais e sistema de incompatibilidade, que são relacionados ao sistema distílico. Nas espécies estudadas foram confirmadas as seguintes alterações no conjunto de atributos: ausência da hercogamia recíproca, monomorfismo e anisopletia, ausência de polinizadores e perda total ou parcial do sistema de incompatibilidade. Diante dessas alterações foram observadas associações de estratégias reprodutivas derivadas do sistema distílico identificadas entre a distilia e autocompatibilidade total ou parcial, monomorfia e apomixia, homostilia e autoincompatibilidade, homostilia e autocompatibilidade e homostilia e apomixia. Essas estratégias parecem ter evoluído de forma independente, mesmo entre espécies congêneres. Os resultados desse estudo demonstram que entre as espécies não-arbóreas da Mata do Paraíso predominaram as espécies independentes de polinizadores (autógamas e apomíticas), incluído as que apresentaram estratégias reprodutivas derivadas da distilia. O predomínio desses sistemas reprodutivos independentes de polinizadores se converge como uma estratégia reprodutiva derivada que tem possibilitado a permanência das populações dessas plantas no local de estudo. / Understories of Tropical Rainforests present an enormous diversity of reproductive systems, and yet they are frequently neglected in community studies. The work was conducted at Mata do Paraíso Station for Research, Training and Environmental Education and the information detailed along two chapters. In the first chapter “Reproductive Systems in Non-tree Species of Atlantic Rainforest Fragment of Southeastern Brazil”, the aims were to evaluate the frequency of the reproductive systems (autogamy, xenogamy and apomixis) and relate self-compatibility, self- incompatibility and apomixis to growth habits, habitats and pollination syndromes, and also associate the absence / presence of pollinators to the habits and habitats of 52 of non-tree species. Data on habit, habitats, floral traits and reproductive systems were obtained either in loco (24 species) or in studies by other authors (the other 28 species). Floral traits verified were: herkogamy, dichogamy, enantiostyly, distyly and secondary pollen presentation, all of which are outcrossing facilitators. Among the studied species the frequency of autogamous / self-compatible species (48%) was higher than that of xenogamous / self-incompatible ones (35%). Seventy-six percent of the self-compatible species present some type of either morphological or temporal barrier to self- pollination, which was ineffective. The frequency of apomixis (17%) was high and differed from the values obtained in other understory studies (<2%). Self-incompatible species are associated to shrubby habit, the forest interior, and the dependence on pollinators; self-compatible and apomictic ones to herbaceous habit, open areas and independence on pollinators. In 65% of these species there was independence on pollinators. This condition ensures species reproduction in sites affected by pollinator depletion. Through the information described in the first chapter I found that in seven distylous species there were alterations in the reproductive traits. Thus, in the second chapter “Derived Reproductive Strategies of Distylous Rubiaceae Species in Atlantic Rainforest Fragment in Southeastern Brazil”, the aim was to describe the distyly- derived reproductive strategies presented by these species. Observation on the breakdown of traits reciprocal herkogamy, presence of floral morphs and incompatibility system, all of which are related to the distylous system, were made. In these species alterations in the following traits were confirmed: absence of reciprocal herkogamy, monomorphism and anisoplethy, absence of pollinators and total or partial loss of the incompatibility system. Due to these alterations, associations between reproductive strategies derived from the distylous system occurred: distyly and total or partial self-compatibility, monomorphism and apomixis, homostyly and self- incompatibility, homostyly and self-compatibility, and homostyly and apomixis. These strategies seem to have evolved independently, even among congeneric species. The results of this study show that in the Mata do Paraíso understory pollinator-independent plants (autogamous and apomictic) are the majority, including the species that present reproductive strategies derived from distyly. The predominance of these pollinator- independent reproductive systems converges as a derived reproductive strategy that has enabled the permanence of these plant populations in the studied site.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-28T11:39:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3726917 bytes, checksum: 6252395a5ddff7258a5813b89a7d2d21 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T11:39:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3726917 bytes, checksum: 6252395a5ddff7258a5813b89a7d2d21 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os bambus pertencem à família Poaceae e subfamília Bambusoideae. Bambusoideae é composta por três tribos, uma das quais, Bambuseae, compõe o grupo mais bem sucedido de gramíneas nas florestas tropicais. Uma de suas subtribos, Arthrostylidiinae, ocorre na região neotropical e possui 15 gêneros, dentre os quais Merostachys Spreng., que está representado por 49 espécies ocorrentes do sul do México ao norte da Argentina. As espécies desse gênero exercem importante papel no funcionamento e composição dos ecossistemas florestais, especialmente no Brasil, e apresentam problemas de delimitação taxonômica devido (I) às dificuldades em se obter material reprodutivo, fato justificado pelo ciclo reprodutivo monocárpico com longo período de crescimento vegetativo, (II) à alta diversidade de espécies e (III) ao pouco conhecimento sobre sua morfologia. Os principais objetivos deste trabalho foram: (i) investigar as áreas de adequabilidade climática das espécies de Merostachys sob clima atual no Neotrópico e quais os possíveis efeitos das mudanças climáticas futuras sobre a distribuição geográfica desse gênero; (ii) compreender os padrões de distribuição real e potencial de M. neesii Rupr., M. speciosa Spreng. e M. ternata Nees, endêmicas do bioma Mata Atlântica e, com isso, buscar subsídios que pudessem auxiliar na delimitação taxonômica dessas espécies. Para atingir o objetivo (i), investigamos os padrões de distribuição preditiva desse gênero sob clima atual e futuro com base em 646 registros de ocorrência para a região neotropical. Para isso, utilizamos os algoritmos Distância Euclidiana, Distância de Gower, Envelope Score e Maxent, construindo, ao final, modelos de consenso. Para atingir o objetivo (ii), a partir dos 34 registros obtidos para as três espécies acima citadas, aplicamos uma análise de componentes principais (PCA), utilizando como descritores variáveis climáticas, e o algoritmo Maxent, que indicou as áreas de ocorrência potencial dessas espécies. Nossos resultados apontaram redução de áreas potenciais de ocorrência sob clima futuro em relação às áreas sob clima atual. As reduções tenderão a ocorrer principalmente na Amazônia e nas áreas úmidas da América Central. Sugerimos que, nessas regiões, poderão ocorrer alterações no funcionamento e composição das comunidades, devido ao papel-chave dos bambus aqui estudados. Contudo, para parte da Mata Atlântica, centro de diversidade de Merostachys, observamos expansão da adequabilidade climática nos cenários previstos pelo IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). Esse resultado, aliado ao conhecimento sobre os traços funcionais dos bambus, como, por exemplo, o metabolismo fotossintético C3, aponta para a dominância desses em cenários climáticos futuros na Mata Atlântica. Contudo, outros fatores como, por exemplo, a elevada fragmentação da Mata Atlântica, a limitação de dispersão temporal das espécies de Merostachys, questões relacionados à germinação de suas sementes e a regeneração de plântulas, bem como áreas de refúgio, poderão atuar no processo de expansão desses bambus na Mata Atlântica. A amplitude de temperatura média diurna e a sazonalidade de precipitação foram os descritores mais importantes na separação das espécies de Merostachys na Mata Atlântica. Nossos resultados sugerem que variações no grau de umidade seriam importantes delimitadores de áreas de distribuição geográfica dessas espécies. Essas variáveis devem, portanto, ser consideradas nos estudos sobre distribuição de espécies de bambus. Dessa forma, enfatizamos que Merostachys exerce importante papel na dinâmica dos ecossistemas, principalmente no Brasil e, com isso, medidas de conservação desses ecossistemas deverão considerar seriamente o impacto que as mudanças climáticas poderão acarretar sobre a distribuição geográfica desses bambus. Além disso, nossos resultados lançam luz sobre novas áreas potenciais de coleta de Merostachys. / Bamboos belong to Poaceae family and subfamily Bambusoideae. Bambusoideae is composed of three tribes, one of which, Bambuseae, encompasses the most successful group of grasses in tropical forests. One of its subtribes, Arthrostylidiinae, occurs in the Neotropics and has 15 genera, one of which is Merostachys Spreng., which includes 49 species occurring from southern Mexico to northern Argentina. The species of this genus play an important role in the functioning and composition of forest ecosystems, especially in Brazil. The species of Merostachys present complex delimitation because of (I) the difficulties in obtaining reproductive material, which may be explained by monocarpic reproductive cycle with a long period of vegetative growth, (II) high species diversity and (III) little knowledge on the morphology. The main aims of this study were to: (i) investigate the areas of climate suitability of Merostachys species under the current climate in the Neotropics and the possible effects of future climate change on the geographic distribution of this genus; (ii) understand the real and potential distribution patterns of M. neesii Rupr., M. speciosa Spreng. and M. ternata Nees, which are endemic to the Atlantic Forest, thereby providing data support that might help the taxonomic species delimitation task. To achieve goal (i), we investigated the predictive distribution patterns of this genus under current and future climate conditions based on 646 occurrence records for the Neotropics. For this, we used Euclidean Distance, Gower Distance, Envelope Score and Maxent algorithms, building, at the end, consensus models. To achieve goal (ii), from 34 records obtained for the three above mentioned species, we applied the principal component analysis (PCA) using descriptors such as climate variables, and the Maxent algorithm, which indicated the potencial areas of occurrence for these species. Our results showed reduction of potential occurrence areas under future climate compared to such areas under current climate. The reductions will likely occur mainly in the Amazon and in the moist areas of Central America. We suggest that, in these regions, changes in the community functioning and composition will probably occur because of the key role of the bamboos studied here. However, in part of the Atlantic Forest, which is the diversity center of Merostachys, we observed expansion of climate suitability in the scenarios provided by the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). However, other factors such as the high fragmentation of the Atlantic Forest, the temporal dispersal limitation of Merostachys species, issues related to seed germination and seedling regeneration, as well as refugium areas, may act in the expansion process of these bamboos in the Atlantic Forest. Diurnal temperature range and seasonality of rainfall were the most important parameters in the separation of Merostachys species in the Atlantic Forest. Our results suggest that variation in moisture content would be important delimiters to the geographical distribution areas of these species. These sets of predictors should therefore be considered in studies on the distribution of bamboo species. We conclude this study emphasizing that Merostachys plays an important role in the dynamics of ecosystems where it occurs, mainly in Brazil, and that methods related to ecosystem conservation should seriously consider the impact that climate change may cause on the geographical distribution of these bamboos. In addition, our results shed light on potential areas that should be considered for new collections of Merostachys.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-29T16:31:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3735449 bytes, checksum: aa20d55ef3b80cac2cc56637e94639c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T16:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3735449 bytes, checksum: aa20d55ef3b80cac2cc56637e94639c9 (MD5) Previous issue date: 2013-10-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Brachypodium distachyon (L.) P. Beauv. (Poaceae: Poideae) tem se destacado como planta modelo para gramíneas de clima temperado e espécies usadas para a produção de biocombustíveis. A linhagem Bd21 de Brachypodium distachyon tem um genoma completamente seqüenciado e montado, além de protocolos de genômica e de transformação bem estabelecidos com base em calos embriogênicos. No entanto, as informações sobre a origem e as alterações celulares que ocorrem durante a diferenciação de embriões somáticos nos estágios iniciais não foi documentada para B. distachyon. Também não há relatos sobre o uso de abordagens moleculares para investigar o processo de embriogênese somática nesta espécie. Portanto, os objetivos deste trabalho foram: (1) caracterizar as alterações morfológicas, anatômicas e histoquímicas que ocorrem durante a indução de embriogênese somática a partir de embriões zigóticos imaturos (EZI) da B. distachyon linhagem de referência Bd21 usando microscopia de luz e de varredura em associação com testes histoquímicos e, (2), realizar a clonagem e caracterização de genes SERK (SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASE) e analisar sua expressão na indução de embriogênese somática utilizando hibridização in situ para monitorar os processos morfogenéticos in vitro. Culturas embriogênicas de B. distachyon (BD21) foram estabelecidas usando EZI 15 dias após a antese, em meio Murashige e Skoog (1962) contendo ácido 2,4- diclorofenoxiacético. A regeneração in vitro de plântulas derivadas de embriões somáticos ocorreu pela embriogênese somática através da via indireta. Os embriões somáticos tiveram uma origem multicelular e originaram-se de calo embriogênico formado a partir de células da epiderme na região do nó escutelar que se estenderam para a periferia do EZI. A ordem de acumulação de reservas nos embriões somáticos foi semelhante a dos embriões zigóticos. Nas culturas embriogênicas, proteínas e lipídios foram utilizados nos primeiros 2 dias em meio de indução. O teor de amido aumentou nos primeiros 2 dias em meio de indução e diminuiu em seguida em número de grânulos que se tornaram maiores e apareceram principalmente nas células vacuoladas adjacentes às massas pró-embriogênicas. Pequenos grânulos de amido começaram a acumular nos pró-embrioides após 4 dias em meio de indução e tornaram- se maior e mais abundantes em células do escutelo aos 12 dias em meio de indução. A diferenciação do embrião somático seguiu a mesma sequência de desenvolvimento verificado em outros membros da família Poaceae, ou seja, a passagem pelos estádios globular, escutelar e coleoptilar. O gene SERK tem sido usado como um marcador para as células competentes na embriogênese somática de várias espécies. Neste estudo, utilizando iniciadores degenerados, uma sequência específica homóloga de um fragmento do gene SERK foi amplificada de B. distachyon Bd21. A análise da sequência do fragmento de SERK (766 bp) revelou altos níveis de similaridade com genes SERK relatados em outras espécies. A análise de hibridização in situ mostrou que o gene SERK estava presente nos tecidos embriogênicos de B. distachyon antes do desenvolvimento de embriões somáticos e continuou sendo expresso nos estágios globular e escutelar. Estes resultados sugerem que a expressão do gene SERK de B. distachyon pode estar associada com a indução da embriogênese somática. Este estudo faz a primeira descrição de mudanças morfoanatômicas e histoquímicas durante o processo de embriogênese somática em B. distachyon linhagem Bd21. Este é também o primeiro relato sobre a clonagem e expressão de um gene SERK para a espécie e sugere que este gene pode servir como um marcador molecular para monitorar a transição de células somáticas em células competentes e embriogênicas também em B. distachyon. / Brachypodium distachyon (L.) P. Beauv. (Poaceae: Poideae) has been proposed as a new model for temperate and biofuel grasses. Brachypodium distachyon inbred line Bd21 has a fully sequenced and assembled genome, a series of genomics resources, and well-established somatic embryogenesis-based transformation protocols. However, information about origin and cellular changes occurring during the early differentiation of somatic embryos has not been documented for B. distachyon. There are also no reports on the use of molecular approaches to investigate somatic embryogenesis in B. distachyon. Therefore, the objectives of this study were (1) to characterize the morphological, anatomical and histochemical changes occurring during the induction of somatic embryogenesis from immature zygotic embryos (IZE) of B. distachyon community standard line Bd21 using light and scanning electron microscopy in association with histochemical tests and, (2), to carry out the cloning and characterization of SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASE (SERK) genes and analysis of its expression in somatic embryogenesis induction using in situ hybridization for monitoring the morphogenetic processes in vitro. Somatic embryogenic cultures of B. distachyon (Bd21) were established following culture of IZE, 15 days post anthesis, on Murashige and Skoog (1962) medium containing 2,4- dichlorophenoxyacetic acid. In vitro regeneration of plantlets derived from somatic embryos occurred by the indirect somatic embryogenesis pathway. Somatic embryos had a multicellular origin and originated from embryogenic callus formed from cells of the epidermis in the region of the scutellar node and extended to the periphery of IZE. The order in accumulation of storage reserves in somatic embryos was similar to that of zygotic embryos. In the embryogenic cultures, storage proteins and lipids were used up in the first 2 days after culture (DAC). The levels of starch increased in the first 2 DAC and then decreased in number of granules that became larger and appeared mainly in the vacuolated cells subtending the proembryonic masses. Small starch granules started accumulating in proembryoids after 4 DAC and became larger and abundant in scutellar cells 12 DAC. Somatic embryo differentiation in B. distachyon proceeded through globular, scutellar and coleoptilar stages, following the morphological pattern of development of that reported in other members of the Poaceae. The SERK gene has been used successfully as a marker for competent cells in somatic embryogenesis of several species. In this study, using degenerate primers, it was possible to amplify a specific homologous sequence of a SERK gene fragment from B. distachyon Bd21. Sequence analysis of the SERK fragment (766 bp) revealed high levels of similarity to other reported SERKs. In situ hybridization analysis showed that the SERK gene was present in embryogenic tissues of B. distachyon before somatic embryo development and continued expressing through globular and scutellar stages. These results suggest that the expression of the B. distachyon SERK gene was associated with induction of somatic embryogenesis. This study provides the first description of morphoanatomical and histochemical changes underlying the embryogenic process in B. distachyon reference line Bd21. It is also the first report on the cloning and expression of a SERK gene for the species, suggesting that it could serve as a molecular marker to monitor the transition of IZE cells into competent and embryogenic cells also in B. distachyon line Bd21.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-18T16:20:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2989459 bytes, checksum: 4464e4b3b752d4c8468cd332a2577394 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T16:20:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2989459 bytes, checksum: 4464e4b3b752d4c8468cd332a2577394 (MD5) Previous issue date: 2011-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plantas que crescem em ambientes contaminados com arsênio podem exibir estratégias de tolerância a esse elemento, as quais são selecionadas durante a evolução da espécie. Este trabalho teve como objetivo comparar o acúmulo e a translocação de arsênio (As) e fósforo (P) em plantas de Borreria verticillata, provenientes de locais contaminados (MG) e não contaminados (MP) com As, e caracterizar as alterações morfoanatômicas e fisiológicas da espécie em resposta a esse poluente. Plantas de B. verticillata foram cultivadas em sistema hidropônico e expostas a diferentes doses de As (0, 33, 66 e 132 μM) e P (0,5; 1,0 e 1,5 mM). Após doze dias de exposição, foram mensurados os parâmetros de fluorescência da clorofila a e coletadas amostras de folhas, para a análise do teor de pigmentos fotossintéticos e de fenóis solúveis totais (FST), e de raízes, para análise do conteúdo de FST e de aldeído malônico (MDA). Fragmentos de raízes e folhas foram coletados e fixados em Karnovsky e em formalina e sulfato ferroso para análise em microscopia de luz e para histoquímica de compostos fenólicos, respectivamente. As plantas foram secas em estufa de ventilação forçada, para a obtenção da biomassa seca, e reduzidas em moinho para a quantificação do acúmulo de As e P, em espectrofotômetro de absorção atômica com plasma indutivamente acoplado. Os teores de As e P foram utilizados para o cálculo dos fatores de bioacumulação (FB) de As e de translocação (FT) de As e P. Ao final do experimento, a parte aérea das plantas não apresentava sintomas visuais como cloroses ou necroses. O As não alterou a concentração de clorofilas e não promoveu danos anatômicos nas folhas das plantas de ambas as populações. O sistema radicular foi bastante afetado apresentando sinais de estresse oxidativo e alterações no desenvolvimento de primórdios radiculares em respostas ao arsênio. O As promoveu o aumento do conteúdo de MDA nas raízes das plantas de ambas as populações e de FST na raiz das plantas da MP. As raízes das plantas do MG do tratamento controle apresentaram um maior nível de FST e um menor conteúdo de MDA. As plantas da MP cultivadas em solução nutritiva com 0,5mM de P se mostraram mais sensíveis ao As que as plantas do MG, apresentando sinais de murcha, decréscimo da biomassa seca, alteração no formato de elementos de vaso e redução expressiva da dissipação fotoquímica. As plantas do MG exibiram um menor acúmulo de As e uma maior concentração de P nos tecidos, especialmente em baixo nível de P, o que se traduziu em menores alterações morfofisiológicas em resposta ao arsênio. Acredita-se que a maior tolerância ao As das plantas do MG esteja associada ao maior nível constitutivo de compostos fenólicos e à regulação mais apurada do sistema de transporte de fosfato/arsenato. / It was observed that some plants growing on arsenic-contaminated sites exhibit specific strategies of arsenic tolerance, which are selected during evolution. Considering that, the aim of this study was compare the accumulation and translocation of arsenic (As) and phosphorus (P) in Borreria verticillata plants from arsenic-contaminated (MG) and uncontaminated (MP) sites, and characterize some physiological and morphoanatomic changes in response to this pollutant. Plants of B. verticillata were grown under hydroponic conditions and exposed to different As (0, 33, 66 and 132 μM) and P (0,5; 1,0 and 1,5 mM) levels. After twelve days of exposure, the parameters of chlorophyll fluorescence were measured, leaf samples were collected for photosynthetic pigments and total soluble phenolics (TSP) content analysis, while root samples in turn, were collected for (TSP) and malondialdehyde (MDA) content analysis. Fragments of roots and leaves were collected and fixed in Karnovsky and formalin and ferrous sulfate for light microscopy and histochemistry of phenolic compounds analysis, respectively. For dry biomass evaluation, plants were oven dried, ground in a mill and subsequently weight. As and P accumulation analysis were performed from dried samples by inductively coupled plasma optical emission spectrometer, and the results provided were used for As bioaccumulation factor (BF), as well as As and P translocation factors (TF). At the end of the experiment, shoots had no visual symptoms such as chlorosis or necrosis. Exposure to arsenic did not alter chlorophyll contents, and no anatomical damage was observed in leaves of both populations. On the other hand, the root system was visible affected by As, with signs of oxidative stress and changes in root primordia development. Treatment with the metalloid increased MDA content in roots of both populations, and TSP content only in roots of MP plants. Plant of MG showed a higher level of TSP and lower MDA content in the roots, in the control treatment, than MP plants. A higher sensitivity to As was observed in MP plants grown in nutrient solution containing 0.5 mM P, compared to MG plants under the same P treatment, which showed symptoms of wilting, biomass reducing, changes in vessel elements shape, and a substantial reduction of photochemical dissipation. In addition, MG plants exhibited lower As accumulation and higher P content in their tissues, especially at low P levels, which resulted in reduced morphophysiological changes by As treatment. Higher As tolerance observed in MG plants might be associated with higher constitutive phenolic levels and more accurate regulation of the phosphate/arsenate transport system. / Dissertação antiga, sem ficha catalog.