Embora a água seja o componente mais abundante na natureza, ela é o fator limitante mais comum para o desenvolvimento das plantas. O estresse hídrico é um dos principais fatores abióticos que afeta os organismos vivos, incluindo as plantas epífitas. Esse sinal ambiental atua fortemente e seletivamente sobre a sobrevivência dessas plantas. Algumas espécies vegetais possuem a capacidade de alterar seu metabolismo fotossintético, sendo induzidas ao metabolismo ácido das crassuláceas (CAM) em resposta a escassez d\'água. Vriesea gigantea é uma bromélia C3 tanque-epífita que pode estar sujeita a variações ambientais, como a sazonalidade hídrica. A expressão facultativa do CAM pode ser de extrema importância para essa bromélia lidar com a restrição hídrica sazonal. O CAM é uma adaptação caracterizada principalmente pela fixação do carbono atmosférico durante a noite por meio da enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC). Em decorrência do fechamento estomático na maior parte do dia, a eficiência no uso da água das plantas CAM é maior do que a das plantas que realizam as fotossínteses C3 ou C4. O CAM pode ser expresso em diferentes intensidades o que levou à caracterização de diversos tipos de CAM, como o C3-CAM facultativo. Estudos sobre o metabolismo fotossintético com Vriesea gigantea são raros na literatura. Apesar de V. gigantea ser considerada uma planta C3 na literatura, resultados preliminares obtidos em nosso laboratório, utilizando folhas destacadas, sugeriram que essa espécie seria CAM-\"cycling\" quando bem hidratada e sob déficit hídrico passaria a expressar o CAM-\"idling\" na porção apical das folhas. Portanto, tendo em vista essa aparente contradição, nos propusemos a fazer um estudo mais aprofundado sobre o comportamento fotossintético de V. gigantea . Para tanto, plantas dessa espécie (± 4 anos de idade) foram submetidas ao déficit hídrico por 7, 14 ou 21 dias por meio da suspensão de rega no tanque. Após o tratamento, as folhas dessa bromélia foram separadas em 3 grupos: jovens (G1) ( 1º ao 7º nó), intemediárias (G2) (8º ao 14º nó) e maduras (G3) (15º ao 21º nó). Os parâmetros utilizados para a análise da expressão do CAM foram as atividades das enzimas fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) e malato desidrogenase (MDH), juntamente com o acúmulo noturno de ácidos orgânicos (malato e citrato) nos diferentes grupos e porções foliares (ápice, mediana e base). Para melhor compreensão do metabolismo fotossintético, foi realizado um ciclo complementar de 24 horas, detalhando melhor a dinâmica do malato e citrato nas folhas de V. gigantea no 21º dia de deficiência hídrica. Para conhecer o \"status\" hídrico das plantas, foram determinados o potencial hídrico e o teor relativo de água (TRA) por meio das análises de massa fresca, massa túrgida e massa seca. Ao final do período de 21 dias de suspensão de rega, as plantas alcançaram o nível mais baixo de potencial hídrico o qual se estabilizou, indicando que V. gigantea possivelmente estava sob estresse hídrico. A queda do TRA já tinha sido observada, no entanto, a partir do 14º dia de déficit hídrico, sendo mais intenso no 21º dia. Notou-se uma tendência de remobilização hídrica entre os tecidos foliares dessa planta, principalmente de folhas maduras (G3) para folhas jovens (G1). Após 21 dias de deficiência hídrica, as atividades enzimáticas de PEPC e MDH apresentaram um comportamento que não seguiu um padrão de expressão característico do CAM, ou seja, uma alta atividade noturna de PEPC e MDH em situação de deficiência hídrica. A princípio, encontrou-se um acúmulo noturno de ácidos orgânicos (malato e citrato) no grupos foliares G1, G2 e G3 ao longo dos 21 dias de tratamento. Entretanto, foi observado no ciclo de 24 horas de acúmulo de ácidos orgânicos, que essa variação de malato e citrato encontrada inicialmente, era decorrente de pequenas flutuações e que estas não estariam relacionadas ao CAM. Assim, sugere-se que V. gigantea não utilize o CAM como estratégia de evitação à seca. Conjuntamente, observou-se um acúmulo de açúcares solúveis ao longo do ciclo de 24 horas em todas as porções foliares, indicando que Vriesea gigantea apresenta, talvez, mecanismos eficientes de abaixamento de seu potencial hídrico, acumulando compostos que possuem função osmoreguladora (glicose e frutose, por exemplo). Essa estratégia pode ser considerada como um mecanismo importante que ajudaria a tolerar o período de estresse hídrico de 21 dias de suspensão de rega no tanque / Although water is the most abundant component in nature, it is also the most common limiting factor for plant growth. Drought stress is a major abiotic factor that affect living organisms, including epiphytes. This environmental signal acts strongly and selectively on the survival of plants. Some plant species have the ability to change their photosynthetic metabolism, being induced to crassulacean acid metabolism (CAM) in response to water shortage. Vriesea gigantean is a C3 epiphyte tank bromeliad that may be subject to environmental variations such as the water seasonality. The facultative expression of CAM can be extremely important for this bromeliad deal with seasonal water restriction. CAM is an adaptation characterized mainly by the fixation of atmospheric carbon overnight by phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC), to power photosynthesis during daytime with closed stomata. As a result, the water use efficiency of CAM plants is higher than that of the plants that perform photosynthesis C3 or C4. CAM can be expressed in different intensities leading to the characterization of various types of CAM, such as C3-CAM facultative. Studies on the photosynthetic metabolism with Vriesea gigantean are rare in the literature. Although V. gigantean is considered a C3 plant, preliminary results obtained in our Laboratory using detached leaves suggested that this species would become CAM-cycling when well hydrated, while under water deficit it would express CAM-idling in the apical portion of the leaves. Therefore, in light of this apparent contradiction, we set out to further study the photosynthetic behavior of V. gigantean. Plants of this species (± 4 years) were submitted to drought for 7, 14 or 21 days by suspending watering in the tank. After the treatment, the leaves of this bromeliad were separated into 3 groups: young (G1) (1st to 7th node), intermediate (G2) (8th to 14th node) and mature (G3) (15th to 21th node). The parameters used for the analysis of CAM expression were the activities of the enzymes phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) and malate dehydrogenase (MDH), along with nighttime accumulation of organic acids (malate and citrate) in the different groups and leaf portions (apex, middle and base). To better understand the photosynthetic metabolism, there was a complementary 24-hour cycle, further detailing the dynamics of malate and citrate in V. gigantean leaves on the 21st day of water stress. To evaluate the water status of the plants, water potential and relative water content (TRA) were determined, the latter through the fresh, turgid and dry weight analysis. At the end of 21 days of watering suspension, the plants reached the lowest level of water potential, indicating that the plants were under drought stress. The drop in the TRA had already been noted, however, from the 14th day of water stress, intensifying in the 21th day. A tendency of water remobilization among the leaf tissues of the plant, especially from mature leaves (G3) to young leaves (G1) was observed. After 21 days of drought, the enzymatic activities of PEPC and MDH showed a behavior that did not follow a characteristic pattern of expression of CAM, i.e. a high nocturnal activity of PEPC and MDH in water stress situation. Initially it was found a nighttime accumulation of organic acids (citrate and malate) on the leaf groups G1, G2 and G3 during the 21 days of treatment. However, it was observed in a 24-hour quantification of organic acids that the variation of malate and citrate concentrations found initially was due to small fluctuations probably unrelated to CAM. Thus, it is suggested that V. gigantean can not undergo CAM as an avoidance strategy to drought. We observed an accumulation of soluble sugars over the 24 hour cycle in all leaf portions, indicating that Vriesea gigantean has perhaps efficient mechanisms to lower its water potential by accumulating compounds with osmorregulator function (glucose and fructose, for example). This strategy can be seen as an important mechanism that helps tolerate water stress during 21 days of watering suspension in the tank

A utilização de Bromélias tem sido crescente no mercado de plantas onamentais, por outro lado, muitas espécies encontram-se ameaçadas, grande parte pelos impactos humanos no ambiente. Aechmea correia-araujoi E. Pereira & Moutinho, Aechmea gamossepala Wittm, Vriesea ensiformis (Vell.) Beer e Vriesea saundersii (Carrière) E. Morren ex Mez, espécies nativas da Mata Atlântica brasileira, têm sido alvo de extrativismo. Informações básicas sobre a espécie são essenciais para subsidiar a condução de programas de conservação e melhoramento genético, que aliados a ferramentas biotecnológicas permitem a incorporação de estratégias inovadoras aos métodos de melhoramento. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi descrever essas espécies, quanto à micromorfologia floral, aspectos reprodutivos envolvidos no processo de polinização, desenvolvimento floral e deesenvolvimento gametofítico, como mecanismo de preservação e produção comercial. A caracterização morfológica e anatômica das flores das espécies de Aechmea e Vriesea contribuiu para a compreensão do processo reprodutivo. As espécies apresentam grãos de pólen com alta capacidade reprodutiva, viabilidade polínica superior a 93%, germinação in vitro maior que 80% e o estigma apresenta-se receptivo da antese ao final do dia. A ontogênese floral de A. correia-araujoi é centrípeta, os primórdios desenvolvem-se na ordem, sépala, pétala, androceu e gineceu. O apêndice petalar é formado na fase final do desenvolvimento. O primórdio de óvulo tem origem placentária e caráter trizonal, o óvulo é anátropo, bitegumentado e crassinucelado. O meristema floral de A. gamosepala se desenvolve de forma centrípeta, de forma unidirecional reversa. O estigma diferencia-se na fase inicial do desenvolvimento e os apêndices petalares, na fase final. O óvulo é anátropo, crassinucelado, bitegumentado, tétrade linear, megásporo calazal funcional, desenvolvimento tipo monospórico e Polygonum. As anteras são bitecas, tetraesporangiadas, com tapete secretor. Botões florais de 8,7 - 13,0 mm são indicados no estudo de embriogênese a partir de micrósporo. As alterações celulares e o padrão de distribuição de pectinas e AGPs foram caracterizadas por análise citoquímica com azul de toluidina, KI e DAPI e imunocitoquímica por imunofluorescência com os anticorpos para RNA, pectinas esterificadas (JIM7), não esterificadas (JIM5) e AGPs (LM2, LM6, MAC207, JIM13, JIM14) e analisadas por microscopia de fluorescência. Foram caracterizados padrões de distribuição espaço-temporal de pectinas e AGP que podem ser utilizados como marcadores de desenvolvimento gametofítico masculino. As observações feitas nesse trabalho fornecem dados sobre aspectos reprodutivos das espécies que podem ser utilizados em programas de melhoramento genético, conservação e desenvolvimento de haploides / The use of bromeliads has grown in the ornamental market, however many native species are threatened, mostly due to human impacts. Basic information about the species is essential to support breeding and conservation programs, which combined with biotechnological tools allow for the innovative approaches to breeding methods. The objective of this study was to characterize the floral development and reproductive aspects of the ornamental species Aechmea correia-araujoi, Aechmea gamosepala, Vriesea ensiformis and Vriesea saundersii, with detais on floral morphology and anatomy, reproductive aspects involved in pollination. For the Aechmea species the gametophytic development was characterized, as well as the cellular changes that occur during the development of the male gametophyte, characterizing the distribution pattern of pectin and arabinogalactan proteins (AGPs), for biotechnological applications. The plants were characterized by observations of the material in the greenhouse and floral organs were described using microscopic techniques. The flowers are actinomorphic, trimerous, dichlamydeous, heterochlamydeous, with double petal appendages, six stamens, gamocarpelar, tricarpellate ovary, with septal nectaries and a large number of ovules. Aspects of the floral biology involved in reproduction were assessed by stigma receptivity, pollen morphology, viability and in vitro pollen grain germination. The species produce large amounts of pollen grains with high reproductive capacity, pollen viability higher than 93%, in vitro germination higher than 80% and stigma is receptive throughout the day. The floral ontogeny of A. correia-araujoi is centripetal, the primordia develop sepals, petals, stamens and pistil. The petal appendages are formed in the final stages of floral development. The cellular changes, and the distribution pattern of pectins and AGPs were characterized by cytochemical analysis with IKI and DAPI, and immunocytochemistry and immunofluorescence with antibodies for RNA, esterified pectins (JIM7) de-esterified (JIM5) and AGPs (LM2 , LM6, MAC207, JIM13, JIM14) and analyzed by confocal microscopy. Various spatio-temporal distribution patterns of pectins and AGPs were characterized and may be used as male gametophyte development markers. The observations made in this work provide data on reproductive aspects of the species studied, and can be further used in breeding and conservation programs, and haploid production

A urease vem sendo cada vez mais caracterizada como uma enzima muito importante na hidrólise da uréia, fornecendo nitrogênio para a planta. Estudos anteriores realizados no Laboratório de Fisiologia Vegetal do IBUSP demonstraram a preferência da bromélia Vriesea gigantea pela absorção de uréia e a localização da urease nas membranas e citoplasma. Evidências recentes apontam também para uma possível utilização do carbono a partir da uréia, possivelmente explicando a grande afinidade que esta bromélia tem por esse composto nitrogenado. Essa capacidade da uréia fornecer também carbono à planta poderia desempenhar uma estratégia importante sob condições que limitam a entrada de CO2 atmosférico pelos estômatos, como no caso da deficiência hídrica. Atualmente conhece-se muito pouco sobre o ciclo diurno da atividade da urease nas plantas e particularmente em folhas de Vriesea gigantea sob limitação de água. Imagina-se que numa condição de escassez d\'água e, portanto, aumento do fechamento estomático, a uréia seria muito importante, tanto como fonte de nitrogênio (N) quanto de carbono. Isso acarretaria possivelmente numa preferência ainda maior por essa fonte orgânica de N na natureza. Folhas destacadas de Vriesea gigantea foram submetidas ao déficit hídrico por polietilenoglicol (PEG) 6000 por 8 dias, para garantir a limitação da entrada de CO2 por meio do fechamento estomático. Ao mesmo tempo, foram feitas análises nas diferentes porções foliares (ápice, mediana e base) do teor relativo de água, de ácidos orgânicos e das atividades das enzimas fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) e malato desidrogenase (MDH), visando caracterizar se houve aumento da expressão do CAM durante o estabelecimento do déficit hídrico. Também foi fornecida uréia dissolvida na solução de PEG como fonte nitrogenada, e o ciclo de atividade da urease foi comparado aos resultados obtidos onde as folhas estiveram numa condição hídrica favorável (uréia dissolvida em água). Foi feita também a localização intracelular do CO2 (gerado pela atividade dessa enzima) por meio de reação específica de precipitação do CO2, cuja visualização foi realizada em microscópio eletrônico de transmissão. Após 8 dias de escassez hídrica, o teor de água da região basal das folhas caiu significativamente, ao contrário das regiões mediana e apical, sendo que a adição de uréia no oitavo dia na solução não alterou esse padrão. Após o período de oito dias de exposição ao PEG, a porção apical mostrou um aumento significativo na atividade PEPC e acúmulo noturno de citrato e malato, sendo esse último o principal ácido acumulado. Esses resultados indicaram que a porção apical de folhas destacadas pode aumentar a expressão do CAM quando submetida à falta d\'água. Adicionalmente, os resultados obtidos para as folhas mantidas em solução de PEG mostraram um aumento significativo da atividade da urease na porção apical no período noturno. Conjuntamente observou-se um maior acúmulo do CO2 proveniente da quebra da uréia nas regiões próximas aos cloroplastos, vacúolos e paredes, indicando que provavelmente o gás carbônico esteja sendo utilizado. Numa condição em que o CO2 é um fator limitante para a planta, a uréia poderia ser de grande importância ecofisiológica. Portanto, sugere-se que a uréia além de ser uma fonte nitrogenada, seja também uma fonte de carbono para as bromélias com tanque / Urease is a very important enzyme in the hydrolysis of urea, providing nitrogen to the plant. Previous studies developed in our Laboratory-IBUSP showed the preference of the epiphytic tank-bromeliad, Vriesea gigantea, for urea as a nitrogen source, and the localization of urease in the plasma membranes and cytoplasm of leaf cells. Recent evidences obtained also in our laboratory suggested a possible use of the CO2 generated by hydrolysis of urea. Even with these results, it is not known yet if in a water shortage situation the plant would possess an even higher preference for urea (reflected by an increase of urease activity), as in this situation the stomata are closed and the influx of atmospheric CO2 into the plant is limited. The analyses were made in three different leaf portions: apex, middle and basal. With the aim of characterizing the photosynthetic state of the leaf, was measured the relative water content, nocturnal organic acid storage, and enzymatic activities of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) and malate dehydrogenase (MDH). In addition, after 8 days of drought (by exposure to a solution containing 30% of polyethylene glycol - PEG), the detached leaves were treated with urea, and the urease activity and CO2 accumulation by cytolocalization were measured. The apical portion showed a significant increase of PEPC activity and nocturnal storage of citrate and malate, indicating that the apical portion is capable of increasing Crassulacean acid metabolism (CAM) expression under water shortage. In addition, in the apical portion of leaves kept in PEG and urea showed higher urease activities and CO2 accumulation at night than the control. CO2 buildup from urea hydrolysis was observed next to the chloroplasts and wall cells. Once in a limited CO2 situation to the plant, as is that case of water shortage, the results presented in this survey suggest that urea would be a highly important nitrogen source in the ecophysiology of plants. Therefore, besides urea being a nitrogen source, it could also be a source of carbon at least for epiphytic tank-bromeliads

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERNANDA MARIA CORDEIRO DE OLIVEIRA.pdf: 6622234 bytes, checksum: 1ef7cd92f0c86d55b7676f4a26678606 (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The genus Quesnelia belongs to the subfamily Bromelioideae, with 20 species, distributed since the south of Bahia to the north of Santa Catarina. The genus is divided into two subgenera: Quesnelia subg. Quesnelia and Quesnelia subg. Billbergiopsis Mez. A taxonomic study of the genera was done to the State of Paraná, based in material in vivo and in exemplars of herbarium collections. It was recognized three taxa in the state: Quesnelia testudo Lindm, Quesnelia humilis Mez e Quesnelia imbricata L.B.Sm, presenting different life forms and geographical distribution. It was done an anatomical study of vegetative organs that shows adaptive strategies to the rupicolous and epiphytic habits of the studied species and characters that can be useful in future studies of taxonomy in the group. / Quesnelia Gaudich pertence à subfamília Bromelioideae, com 20 espécies, distribuídas desde o sul da Bahia até o norte de Santa Catarina. O gênero está dividido em dois subgêneros: Quesnelia subg. Quesnelia e Quesnelia subg. Billbergiopsis Mez.. Um estudo taxonômico de Quesnelia foi realizado para o Paraná, baseado em material in vivo e nos exemplares das coleções dos herbários visitados. Foram reconhecidas três espécies: Quesnelia testudo Lindm, Quesnelia humilis Mez e Quesnelia imbricata L.B.Sm, sendo que estas, apresentaram formas de vida e distribuição geográfica distintas. Paralelamente, foi realizado um estudo anatômico dos órgãos vegetativos dos táxons coletados mostrando estratégias adaptativas aos habitats rupícolo e epífito, além de revelar caracteres que podem subsidiar futuros estudos taxonômicos.

As bromélias habitam os mais diferentes ambientes sendo que muitas são encontradas como epífitas. Essas últimas estão sujeitas a condições de disponibilidade de água e nutrientes com intermitência. Elas conseguem sobreviver a essas circunstâncias por serem dotadas de diversas adaptações morfológicas e fisiológicas. A bromélia tanque Guzmania monostachia tem sido bastante estudada por possuir uma grande plasticidade fotossintética, porém, pouco é conhecido a respeito de outras possíveis adaptações como a interação com micro-organismos. Sendo assim, o presente trabalho isolou bactérias fixadoras de nitrogênio (diazotróficas) tanto da parte externa (epifíticas) quanto da parte interna (endofíticas) de diferentes porções (ápice, mediana e base) de folhas coletadas tanto no ambiente natural quanto na casa de vegetação. As bactérias foram selecionadas por meio do ensaio de redução de acetileno (ARA) e também pelo uso de quatro diferentes meios de cultura que não contém fonte de nitrogênio reduzido. As linhagens isoladas foram identificadas por meio do gene 16sRNA. Dois isolados Pseudomonas sp. e Burkholderia sp. foram escolhidos para serem marcados com um gene de fluorescência verde (GFP) e foram então inoculados (separadamente) em plantas de G. monostachia cultivadas em casa de vegetação. A colonização dos tecidos foliares foi monitorada com auxílio de um microscópio confocal. Além disso, foram estimadas as densidades populacionais epifíticas e endofíticas em diferentes grupos foliares (jovens e intermediários) e as folhas do grupo intermediário por serem maiores e totalmente expandidas foram divididas em porções (apical, mediana e basal). Também foram pesquisadas as seguintes moléculas descritas como importantes na interação entre planta e micro-organismo: óxido nítrico (NO), ácido salicílico (SA), etileno (ET) e ácido-indol-3-acético (IAA). Como resultados, a maioria das linhagens bacterianas foram classificadas como pertencentes ao grupo Proteobacteria, mas também foram encontrados isolados gram positivos pertencentes aos grupos Actinobacteria e Firmicutes. As bactérias endofíticas foram isoladas somente da porção basal foliar (tanto das folhas originadas do meio ambiente quanto das folhas originadas da casa de vegetação). Cabe ressaltar que após a inoculação de ambas bactérias marcadas com GFP, foi observado elas no interior dos tricomas foliares (estruturas presentes principalmente na base foliar). Após 20 horas da inoculação, ambas bactérias já foram visualizadas no interior da epiderme das folhas. Após 5 dias as bactérias foram se espalhando para regiões mais distantes do tricoma e também foram observadas no parênquima. Após 10 dias a bactéria Pseudomonas sp. foi encontrada nas paredes dos vasos condutores. Foram re-isoladas bactérias epifíticas e endofíticas da mediana e da base foliar, mas não da porção apical. Após 10 dias as bactérias foram isoladas como endofíticas somente da base. Essa porção não apresentou diferenças nas populações epifíticas e endofíticas. O NO aumentou nas folhas jovens e na base das intermediárias em um curto período de tempo após a inoculação. Aparentemente, ambas as bactérias não dispararam a via do SA. De acordo com os resultados aqui presentes, ambas as bactérias não pareceram ser prejudiciais à G. monostachia. Além disso, o presente trabalho mostra fortes evidencias de que as bactérias entram nos tecidos foliares por meio dos tricomas na base foliar e permanecem nessa porção, que é precisamente a mais importante para absorção de nutrientes / Bromeliads inhabit different environments and many are found as epiphytes. These plants are often subjected to periods of water and nutrient shortage. For their survival, epiphytic bromeliads are endowed with different morphological and physiological adaptations. Guzmania monostachia is a tank-bromeliad that has been extensively studied because of its great photosynthetic plasticity. However, little is known about other possible survival adaptations, such as beneficial interactions with microorganisms. Here, we isolated nitrogen fixing (diazotrophc) bacteria from both the outside (epiphytic) and the inside (endophytic) of different leaf portions (apex, middle and base), collected in natural environment and in greenhouse-cultivated plants. The bacteria were selected using the acetylene reduction assay (ARA) and four different media that do not contain reduced nitrogen source. The strains were identified by 16S rRNA. Two isolates, Pseudomonas sp. and Burkholderia sp. has been chosen to be tagged with green fluorescent protein (GFP) and then inoculated in G. monostachia plants cultivated in greenhouse. The colonization of the leaf tissues was monitored with the aid of confocal microscopy and also we estimate the external and internal bacterial population densities in different leaf groups (younger and expanded) and portions (apex, middle and base). In addition, we studied some important molecules in plant-microbe interactions: nitric oxide (NO), salicylic acid (SA), ethylene (ET) and indol-3-acetic acid (IAA). As a result, most of the isolated strains belong to the Proteobacteria group, but gram positive strains were also found belonging to the Firmicutes and Actinobacteria group. The endophytic bacteria were isolated only from the basal portion (both from leaves of natural environment and from leaves of greenhouse cultivated plants). Interestingly, after the inoculation of both bacteria tagged with GFP they were visualized entering by trichomes present mainly in the basal portion. Twenty hours after the inoculation, the bacteria were visualized inside the epidermis of the leaves. After five days, the bacteria were detected in the parenchyma and, ten days after the inoculation Pseudomonas sp. was found on the vessels walls. It was possible to re-isolate epiphytic and endophytic bacteria from the base and middle portions, but not from the apex. After 10 days the endophytic bacteria were found only in the base. The base did not show differences between epiphytic and endophytic populations. NO increased in a short time after the inoculation in the younger leaves and in the basal portion of intermediate leaves. Apparently, the SA pathway was not triggered by any of the bacteria used. According to these results, the bacteria tested do not seem to be harmful to the plant. Furthermore, we strongly suggest that they enter through the trichomes on the leaf base and remain in this portion, which is precisely the most important for the absorption of nutrients

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. / Made available in DSpace on 2012-10-17T22:00:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Estudo comparativo da ecologia de Vriesea incurvata (Gaud.) (BROMELIACEAE) em áreas com vegetação primária e secundária da Floresta Tropical Atlântica. Realizou-se levantamento da diversidade de bromélias na área secundária, além de estudo dos padrões de distribuição e biologia reprodutiva de V. incurvata. Registrou-se 267 indivíduos de bromélias, pertencentes a 19 espécies, na área secundária, afixados sobre 33 espécies de forófitos. Houve diminuição do número de indivíduos e distribuição em alturas inferiores na área secundária. A fenologia da floração é diferenciada nas duas áreas. O sistema reprodutivo dessa bromélia evidencia a presença de autocompatibilidade e autogamia. A predação por vertebrados e invertebrados é intensa. Observa-se alterações na ecologia da comunidade de bromélias na área de vegetação secundária, quando comparada com a área de vegetação primária.

Durante o período de abril de 2004 a fevereiro de 2007, foram coletadas 73 amostras de folhas de bromélias do Parque de Itapuã, Viamão, RS, com o objetivo de descrever as espécies de leveduras presentes, elucidar a ecologia destes microrganismos nesse habitat e avaliar o perfil enzimático das leveduras isoladas. Fragmentos das folhas foram submetidos a lavagens sucessivas com 0,5% Tween 20. Diluições decimais seriadas da última lavagem, amostras de água dos tanques de bromélias e de flores foram inoculadas em meio YM (levedura-malte) modificado e incubadas a 25°C por 5-7 dias. Representantes dos diferentes morfotipos foram selecionados, purificados e mantidos a 4ºC até a caracterização molecular. Dos 178 isolados obtidos, 148 foram identificados por meio do seqüenciamento da região D1/D2 do rDNA e/ou ITS, sendo 6% de afinidade ascomicética e 94% de afinidade basidiomicética. Do total identificado, cerca de 61% são espécies ainda não descritas de leveduras. Os gêneros Cryptococcus e Rhodotorula foram predominantes, seguidos por Farysizyma gen. nov. e Sporobolomyces. Dentre as leveduras já descritas, as espécies Rhodotorula marina (n=12), e Cryptococcus flavescens (n=16) foram as mais freqüentes. A espécie de afinidade basidiomicética denominada Farysizyma itapuensis foi descrita no presente trabalho e demonstrou ser freqüente (n=18). Além dessa espécie, foi descrita uma nova espécie de levedura basidiomicética pigmentada: Cryptococcus bromeliarum sp. nov.. Entre os ascomicetos, duas espécies novas foram identificadas e descritas, Candida aechmeae sp. nov. e Candida vrieseae sp. nov.. Alguns isolados designados como Cryptococccus sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11 e Rhodotorula sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, entre outros menos frequentes, também pertencem a novas espécies e estão em processo de descrição. A diversidade e a riqueza de leveduras, calculadas pelo índice de Shannon-Weaver, foram maiores na Praia da Fora (H=3,471 e S=41) que na Praia da Pedreira (H=3,007 e S=32). Cento e quinze isolados tiveram sua capacidade para produzir enzimas amilase, celulase, proteinase e pectinase testadas, 107 foram testadas para hidrólise de azeite e 114 para tween 80. Desses, cerca de 13% foram positivos para amilase, 35,5% para proteinase, 17% para celulase, aproximadamente 3% para hidrólise de azeite e 72% para tween 80. Nenhum isolado apresentou resultado positivo para pectinase. Os resultados obtidos revelaram o grande potencial do filoplano de bromélias como substrato para o estudo e identificação de novas espécies de leveduras, assim como um bom substrato para o isolamento de leveduras produtoras de enzimas de interesse industrial. / From April 2004 until February 2007, 73 samples of leaves of bromeliads were collected in Itapuã Park, Viamão, RS, with the objective of describing the yeast species present, elucidating the ecology of these microorganisms in this habitat and evaluating the enzymatic profile of yeasts isolates. Leaf pieces were submitted to successive washings with 0.5%Tween 20. Decimal serial dilutions from the last washing, samples of tank water, and flowers were inoculated in modified YM medium, and incubated at 25°C for 5-7 days. Representatives of different morphotypes were selected, purified and stored at 4°C until molecular characterization. Of the 178 isolates obtained, 148 were identified by sequencing the D1/D2 region of rDNA and / or ITS, being 6% of ascomycetous affinity and 94% of basidiomycetous affinity. Of the total identified, about 61% are undescribed yeast species. The genus Cryptococcus and Rhodotorula were predominant, followed by Farysizyma gen. nov. and Sporobolomyces. Among the yeasts already described, Rhodotorula marina (n = 12) and Cryptococcus flavescens (n = 16) were the most frequent. The species of basidiomycetous affinity named Farysizyma itapuensis was described in this work and proved to be frequent (n = 18). Besides this species, a new species of basidiomicetous pigmented yeast was also described: Cryptococcus bromeliarum sp. nov.. Among the ascomycetes, two new species were identified and described, Candida aechmeae sp. nov. and Candida vrieseae sp. nov.. Some isolates designated as Cryptococccus sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 and Rhodotorula sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, among other less frequent, also belong to new species and are in the process of description. The diversity and richness of yeasts, calculated by the Shannon-Weaver index, were higher in Fora Beach (H = 3.471 and S = 41) than Pedreira Beach (H = 3.007 and S = 32). One hundred and fifteen isolates had their ability to produce amylase, proteinase, cellulase and pectinase tested, 107 isolates were tested for olive oil consumption and 114 for tween 80. Of these, 13% were positive for amylase, 35.5% for proteinase, 17% for cellulase, 3% for olive oil and 72% for Tween 80. No isolate was positive for pectinase. The results revealed the great potential of phylloplane bromeliads as a substrate for the study and identification of new species of yeasts, as well as a good substrate for the isolation of yeasts producing enzymes of industrial interest.

Durante o período de abril de 2004 a fevereiro de 2007, foram coletadas 73 amostras de folhas de bromélias do Parque de Itapuã, Viamão, RS, com o objetivo de descrever as espécies de leveduras presentes, elucidar a ecologia destes microrganismos nesse habitat e avaliar o perfil enzimático das leveduras isoladas. Fragmentos das folhas foram submetidos a lavagens sucessivas com 0,5% Tween 20. Diluições decimais seriadas da última lavagem, amostras de água dos tanques de bromélias e de flores foram inoculadas em meio YM (levedura-malte) modificado e incubadas a 25°C por 5-7 dias. Representantes dos diferentes morfotipos foram selecionados, purificados e mantidos a 4ºC até a caracterização molecular. Dos 178 isolados obtidos, 148 foram identificados por meio do seqüenciamento da região D1/D2 do rDNA e/ou ITS, sendo 6% de afinidade ascomicética e 94% de afinidade basidiomicética. Do total identificado, cerca de 61% são espécies ainda não descritas de leveduras. Os gêneros Cryptococcus e Rhodotorula foram predominantes, seguidos por Farysizyma gen. nov. e Sporobolomyces. Dentre as leveduras já descritas, as espécies Rhodotorula marina (n=12), e Cryptococcus flavescens (n=16) foram as mais freqüentes. A espécie de afinidade basidiomicética denominada Farysizyma itapuensis foi descrita no presente trabalho e demonstrou ser freqüente (n=18). Além dessa espécie, foi descrita uma nova espécie de levedura basidiomicética pigmentada: Cryptococcus bromeliarum sp. nov.. Entre os ascomicetos, duas espécies novas foram identificadas e descritas, Candida aechmeae sp. nov. e Candida vrieseae sp. nov.. Alguns isolados designados como Cryptococccus sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11 e Rhodotorula sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, entre outros menos frequentes, também pertencem a novas espécies e estão em processo de descrição. A diversidade e a riqueza de leveduras, calculadas pelo índice de Shannon-Weaver, foram maiores na Praia da Fora (H=3,471 e S=41) que na Praia da Pedreira (H=3,007 e S=32). Cento e quinze isolados tiveram sua capacidade para produzir enzimas amilase, celulase, proteinase e pectinase testadas, 107 foram testadas para hidrólise de azeite e 114 para tween 80. Desses, cerca de 13% foram positivos para amilase, 35,5% para proteinase, 17% para celulase, aproximadamente 3% para hidrólise de azeite e 72% para tween 80. Nenhum isolado apresentou resultado positivo para pectinase. Os resultados obtidos revelaram o grande potencial do filoplano de bromélias como substrato para o estudo e identificação de novas espécies de leveduras, assim como um bom substrato para o isolamento de leveduras produtoras de enzimas de interesse industrial. / From April 2004 until February 2007, 73 samples of leaves of bromeliads were collected in Itapuã Park, Viamão, RS, with the objective of describing the yeast species present, elucidating the ecology of these microorganisms in this habitat and evaluating the enzymatic profile of yeasts isolates. Leaf pieces were submitted to successive washings with 0.5%Tween 20. Decimal serial dilutions from the last washing, samples of tank water, and flowers were inoculated in modified YM medium, and incubated at 25°C for 5-7 days. Representatives of different morphotypes were selected, purified and stored at 4°C until molecular characterization. Of the 178 isolates obtained, 148 were identified by sequencing the D1/D2 region of rDNA and / or ITS, being 6% of ascomycetous affinity and 94% of basidiomycetous affinity. Of the total identified, about 61% are undescribed yeast species. The genus Cryptococcus and Rhodotorula were predominant, followed by Farysizyma gen. nov. and Sporobolomyces. Among the yeasts already described, Rhodotorula marina (n = 12) and Cryptococcus flavescens (n = 16) were the most frequent. The species of basidiomycetous affinity named Farysizyma itapuensis was described in this work and proved to be frequent (n = 18). Besides this species, a new species of basidiomicetous pigmented yeast was also described: Cryptococcus bromeliarum sp. nov.. Among the ascomycetes, two new species were identified and described, Candida aechmeae sp. nov. and Candida vrieseae sp. nov.. Some isolates designated as Cryptococccus sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 and Rhodotorula sp. nov. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, among other less frequent, also belong to new species and are in the process of description. The diversity and richness of yeasts, calculated by the Shannon-Weaver index, were higher in Fora Beach (H = 3.471 and S = 41) than Pedreira Beach (H = 3.007 and S = 32). One hundred and fifteen isolates had their ability to produce amylase, proteinase, cellulase and pectinase tested, 107 isolates were tested for olive oil consumption and 114 for tween 80. Of these, 13% were positive for amylase, 35.5% for proteinase, 17% for cellulase, 3% for olive oil and 72% for Tween 80. No isolate was positive for pectinase. The results revealed the great potential of phylloplane bromeliads as a substrate for the study and identification of new species of yeasts, as well as a good substrate for the isolation of yeasts producing enzymes of industrial interest.

The studies on bromeliad fauna are spread more and more, not just due importance in the knowledge about animal diversity, but mainly thanks to the active ecological dynamics in these systems, since their basic rules could be applied in more complex systems. The leaves of most of the bromeliad species are arranged in way spiraled in a rosette, forming a cistern, or hit, which accumulates water of the rain, sediments of the dossel and other countless detritus. The decomposition of this debris contains many nutritious, which they are used not just by the bromeliad, through the located tricomas in their leaves, but also for other several organisms that participate in these intricate relationships. During this research 24 bromeliads of Vriesea friburgensis were collected, in elapsing of one year, and examined in search of macroscopic organisms, which were fastened in alcohol 70th and identified. These organisms were divided in seven classes, 20 orders and 50 families. The highlighted classes were Insecta and Arachnida. The most abundant orders were Coleoptera (45.3%), Hymenoptera (23.5%), Aranea (11.0%) and Diptera (9.7%); in keeping with result other similar works. Several ecological groups, or guilds, were established with base in the literature and field observations, looking for to increase the knowledge about the polytrophic relationships presented in this personal micro-universe. About 90% of total collected organisms belong to 15 families, and the three most found were Hydrophilidae (37.7%), Formicidae (23.5%) e Hahnidae (5.4%), witch ones were responsible for 67% of relative abundance on the community. The families with higher indices of relative frequency were Hydrophilidae (62.5%), Hahnidae (58.3%) e Formicidae (54.2%). The epiphytes bromeliads are different of the ground ones, some animals prefer one or another, the epiphytes have less biodiversity (H : 1,818) than the ground ones (H : 2,923). In the autumn were found the higher number of individuals (412), followed by winter (226), spring (226) and summer (190). The family richness were high on autumn (37), followed by winter (29), summer (27) and spring (18). This ecosystem can or could be a model and an example of polytrophic relationships, the systematic should use this diversity and help to identify the species witch depend of bromeliads to life. / Os estudos sobre fauna bromeliolícola são cada vez mais difundidos, não apenas devido a sua importância no conhecimento sobre a diversidade animal, mas principalmente graças à dinâmica ecológica atuante nestes sistemas, já que suas regras básicas poderiam ser aplicadas em sistemas mais complexos. As folhas da maioria das espécies de bromélias são arranjadas de maneira espiralada em uma roseta, formando uma cisterna, ou tanque, a qual acumula água da chuva, sedimentos do dossel e inúmeros outros detritos. A decomposição destes detritos contém muitos nutrientes, os quais são utilizados não apenas pela bromélia, através dos tricomas, localizados em suas folhas, mas também por diversos outros organismos que participam destas intricadas relações. Durante esta pesquisa foram coletadas 24 bromélias, 12 epífitas, 12 de solo, da espécie Vriesea friburgensis, no decorrer de um ano, e examinadas em busca de organismos macroscópicos, os quais foram fixados em álcool 70% e identificados. Estes organismos estão distribuídos em sete classes, 20 ordens e 50 famílias. As classes que se destacaram foram Insecta e Arachnida. As ordens mais abundantes foram Coleoptera (45,3%), Hymenoptera (23,5%), Aranea (11,0%) e Diptera (9,7%). Do total de organismos coletados, 90% estão compreendidos em 15 famílias e, destas, as três mais observadas foram Hydrophilidae (37,7%), Formicidae (23,5%) e Hahnidae (5,4%), as quais compreendem 67% da abundância relativa na comunidade. As famílias que apresentaram o maior índice de freqüência relativa foram Hydrophilidae (62,5%), Hahnidae (58,3%) e Formicidae (54,2%). Foi constatado que bromélias epífitas diferem das de solo, e que certos organismos possuem preferências por uma ou por outra, além de que as bromélias epífitas apresentaram menor biodiversidade (H : 1,818) em relação aquelas caídas ao solo (H : 2,923). Durante o outono foi encontrado o maior número de organismos (412), seguido pelo inverno (226), primavera (226) e verão (190). A riqueza de famílias foi maior durante o outono (37), seguida do inverno (29), verão (27) e primavera (18). A utilização deste ecossistema como modelo e exemplo de relações politróficas é fato concreto e, cabe à sistemática aproveitar esta diversidade para elucidar com clareza quais espécies dependem, exclusivamente, das bromélias para realizar seus ciclos vitais.

A utilização de Bromélias tem sido crescente no mercado de plantas onamentais, por outro lado, muitas espécies encontram-se ameaçadas, grande parte pelos impactos humanos no ambiente. Aechmea correia-araujoi E. Pereira & Moutinho, Aechmea gamossepala Wittm, Vriesea ensiformis (Vell.) Beer e Vriesea saundersii (Carrière) E. Morren ex Mez, espécies nativas da Mata Atlântica brasileira, têm sido alvo de extrativismo. Informações básicas sobre a espécie são essenciais para subsidiar a condução de programas de conservação e melhoramento genético, que aliados a ferramentas biotecnológicas permitem a incorporação de estratégias inovadoras aos métodos de melhoramento. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi descrever essas espécies, quanto à micromorfologia floral, aspectos reprodutivos envolvidos no processo de polinização, desenvolvimento floral e deesenvolvimento gametofítico, como mecanismo de preservação e produção comercial. A caracterização morfológica e anatômica das flores das espécies de Aechmea e Vriesea contribuiu para a compreensão do processo reprodutivo. As espécies apresentam grãos de pólen com alta capacidade reprodutiva, viabilidade polínica superior a 93%, germinação in vitro maior que 80% e o estigma apresenta-se receptivo da antese ao final do dia. A ontogênese floral de A. correia-araujoi é centrípeta, os primórdios desenvolvem-se na ordem, sépala, pétala, androceu e gineceu. O apêndice petalar é formado na fase final do desenvolvimento. O primórdio de óvulo tem origem placentária e caráter trizonal, o óvulo é anátropo, bitegumentado e crassinucelado. O meristema floral de A. gamosepala se desenvolve de forma centrípeta, de forma unidirecional reversa. O estigma diferencia-se na fase inicial do desenvolvimento e os apêndices petalares, na fase final. O óvulo é anátropo, crassinucelado, bitegumentado, tétrade linear, megásporo calazal funcional, desenvolvimento tipo monospórico e Polygonum. As anteras são bitecas, tetraesporangiadas, com tapete secretor. Botões florais de 8,7 - 13,0 mm são indicados no estudo de embriogênese a partir de micrósporo. As alterações celulares e o padrão de distribuição de pectinas e AGPs foram caracterizadas por análise citoquímica com azul de toluidina, KI e DAPI e imunocitoquímica por imunofluorescência com os anticorpos para RNA, pectinas esterificadas (JIM7), não esterificadas (JIM5) e AGPs (LM2, LM6, MAC207, JIM13, JIM14) e analisadas por microscopia de fluorescência. Foram caracterizados padrões de distribuição espaço-temporal de pectinas e AGP que podem ser utilizados como marcadores de desenvolvimento gametofítico masculino. As observações feitas nesse trabalho fornecem dados sobre aspectos reprodutivos das espécies que podem ser utilizados em programas de melhoramento genético, conservação e desenvolvimento de haploides / The use of bromeliads has grown in the ornamental market, however many native species are threatened, mostly due to human impacts. Basic information about the species is essential to support breeding and conservation programs, which combined with biotechnological tools allow for the innovative approaches to breeding methods. The objective of this study was to characterize the floral development and reproductive aspects of the ornamental species Aechmea correia-araujoi, Aechmea gamosepala, Vriesea ensiformis and Vriesea saundersii, with detais on floral morphology and anatomy, reproductive aspects involved in pollination. For the Aechmea species the gametophytic development was characterized, as well as the cellular changes that occur during the development of the male gametophyte, characterizing the distribution pattern of pectin and arabinogalactan proteins (AGPs), for biotechnological applications. The plants were characterized by observations of the material in the greenhouse and floral organs were described using microscopic techniques. The flowers are actinomorphic, trimerous, dichlamydeous, heterochlamydeous, with double petal appendages, six stamens, gamocarpelar, tricarpellate ovary, with septal nectaries and a large number of ovules. Aspects of the floral biology involved in reproduction were assessed by stigma receptivity, pollen morphology, viability and in vitro pollen grain germination. The species produce large amounts of pollen grains with high reproductive capacity, pollen viability higher than 93%, in vitro germination higher than 80% and stigma is receptive throughout the day. The floral ontogeny of A. correia-araujoi is centripetal, the primordia develop sepals, petals, stamens and pistil. The petal appendages are formed in the final stages of floral development. The cellular changes, and the distribution pattern of pectins and AGPs were characterized by cytochemical analysis with IKI and DAPI, and immunocytochemistry and immunofluorescence with antibodies for RNA, esterified pectins (JIM7) de-esterified (JIM5) and AGPs (LM2 , LM6, MAC207, JIM13, JIM14) and analyzed by confocal microscopy. Various spatio-temporal distribution patterns of pectins and AGPs were characterized and may be used as male gametophyte development markers. The observations made in this work provide data on reproductive aspects of the species studied, and can be further used in breeding and conservation programs, and haploid production