Encholirium é um gênero de Bromeliaceae de distribuição restrita ao território brasileiro, ocorrendo exclusivamente em afloramentos rochosos nos domínios do Cerrado, Caatinga e Floresta Atlântica, e com centro de diversidade na Cadeia do Espinhaço de Minas Gerais. Possui 23 espécies, das qua is 12 não estão protegidas por nenhuma Unidade de Conservação. O objetivo deste trabalho foi gerar informações úteis para a conservação de três espécies deste gênero, endêmicas da porção mineira da Cadeia do Espinhaço, através da análise da estrutura genética de suas populações. O conhecimento da distribuição da variabilidade genética existente em populações naturais de espécies ameaçadas é fundamental para o planejamento de sua conservação. E. pedicellatum e E. biflorum são espécies conhecidas por apenas uma população cada, ambas ocorrendo fora de Unidades de Conservação, e, desta forma, criticamente ameaçadas de extinção. E. subsecundum é mais bem distribuída, apresentando algumas populações protegidas. As três espécies apresentam propagação vegetativa e aparentemente o estabelecimento de plântulas nas populações é um evento raro. Foram amostradas quatro populações de E. subsecundum ao longo de 200 km, além das populações de E. biflorum e E. pedicellatum. Toda a amostragem foi estruturada em nível de agrupamentos de plantas dentro de populações, respeitando a distribuição espacial dos indivíduos. Utilizaram-se cinco primers RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) para gerar aproximadamente 60 bandas polimórficas para cada espécie. A técnica permitiu observar que cada indivíduo amostrado apresenta um genótipo diferente (com exceção de um clone encontrado para E. biflorum), evidenciando uma variabilidade anteriormente subestimada pelo hábito clonal das plantas, pela sua morfologia uniforme e pelo tamanho reduzido das populações. A porcentagem de bandas polimórficas, bem como o Índice de Diversidade de Shannon- Wiener, indicam que a espécie E. subsecundum, de distribuição mais ampla, apresenta maior diversidade genética molecular, seguida de E. biflorum. Através da Análise de Variância Molecular, AMOVA, observou-se que o padrão de distribuição da variabilidade genética molecular varia de espécie para espécie. Forte estruturação genética em nível de agrupamentos de plantas foi detectada para E. biflorum e E. pedicellatum. E. biflorum apresenta 16,06% da variância genética molecular entre agrupamentos (Fst= 0,16), que distam em média 11,6 m entre si, enquanto E. pedicellatum apresenta 8,44% da variância entre agrupamentos distando em média 88 m entre si (Fst = 0,08). Já a espécie E. subsecundum apresenta 14,52% da variância entre populações distantes em média 116,6 km umas das outras (Fst = 0,15). Nas três espécies, as diferenças genéticas moleculares existentes entre os indivíduos do mesmo agrupamento são responsáveis pela maior parte da variabilidade genética molecular total (maior do que 80% da variabilidade nos três casos). Tais resultados têm implicação direta para a conservação, sendo especialmente úteis para a otimização de coletas para a formação de bancos de germoplasma ex situ. / Encholirium is a Brazilian genus of Bromeliaceae which occurs exclusively in rocky landscapes in areas of Cerrado, Caatinga and Atlantic Forest. It’s diversity center is located at Cadeia do Espinhaço, Minas Gerais State, Brazil. Of the 23 species of Encholirium, 12 are not protected by any Conservation Unit, occurring only in non-protected territories. The aim of this work was to generate baseline information to the conservation of three Encholirium species, endemic to the rocky mountains of "Cadeia do Espinhaço" in Minas Gerais state, through its populations genetic analyses. Information on genetic diversity and its distribution has a great potential in devising conservation strategies. E. pedicellatum and E. biflorum are known by only one population, both occurring in non-protected territories, being critically endangered. E. subsecundum is more widespread, and some of its populations are protected by Conservation Units. These three species reproduces clonally and seedling recruitment is apparently a rare event in natural populations. Samples of E. subsecundum were collected in four populations along 200 km. E. biflorum and E. pedicellatum were collected in the only known populations. The sampling process was made carefully in order to respect the natural distribution of individuals in "patches" or "colonies" within populations. Five Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) primers generated approximately 60 polymorphic bands for each species. This technique demonstrated that there is a single genotype for every individual sampled (except for one clone found in E. biflorum). High levels of genetic variability were not expected, due to the clonal growth, homogeneous morphology of the plants, and small populations size. The percentage of polymorphic bands and the Shannon-Wiener diversity index showed that E. subsecundum has higher levels of genetic diversity, followed by E. biflorum. The results of an Analysis of Molecular Variance (AMOVA) showed that the populations of E. biflorum and E. pedicellatum are strongly struturated at the patches level. In E. biflorum, 16.06% (Fst= 0.16) of the total genetic diversity resided among the patches of the population, which are, on the average, 11.6 m separated, whereas in E. pedicellatum 8.44% (Fst = 0.08) of the total genetic diversity was attributable to the differences among patches, which are, on the average, 88 m apart. In E. subsecundum, 14.52% (Fst = 0.15) of the total genetic diversity resided among populations, which are, on the average, 116.6 km separated. The results are valuable to the development of conservation strategies, in particular to guide future samplings to compose germoplasm banks.

Encholirium é um gênero de Bromeliaceae de distribuição restrita ao território brasileiro, ocorrendo exclusivamente em afloramentos rochosos nos domínios do Cerrado, Caatinga e Floresta Atlântica, e com centro de diversidade na Cadeia do Espinhaço de Minas Gerais. Possui 23 espécies, das qua is 12 não estão protegidas por nenhuma Unidade de Conservação. O objetivo deste trabalho foi gerar informações úteis para a conservação de três espécies deste gênero, endêmicas da porção mineira da Cadeia do Espinhaço, através da análise da estrutura genética de suas populações. O conhecimento da distribuição da variabilidade genética existente em populações naturais de espécies ameaçadas é fundamental para o planejamento de sua conservação. E. pedicellatum e E. biflorum são espécies conhecidas por apenas uma população cada, ambas ocorrendo fora de Unidades de Conservação, e, desta forma, criticamente ameaçadas de extinção. E. subsecundum é mais bem distribuída, apresentando algumas populações protegidas. As três espécies apresentam propagação vegetativa e aparentemente o estabelecimento de plântulas nas populações é um evento raro. Foram amostradas quatro populações de E. subsecundum ao longo de 200 km, além das populações de E. biflorum e E. pedicellatum. Toda a amostragem foi estruturada em nível de agrupamentos de plantas dentro de populações, respeitando a distribuição espacial dos indivíduos. Utilizaram-se cinco primers RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) para gerar aproximadamente 60 bandas polimórficas para cada espécie. A técnica permitiu observar que cada indivíduo amostrado apresenta um genótipo diferente (com exceção de um clone encontrado para E. biflorum), evidenciando uma variabilidade anteriormente subestimada pelo hábito clonal das plantas, pela sua morfologia uniforme e pelo tamanho reduzido das populações. A porcentagem de bandas polimórficas, bem como o Índice de Diversidade de Shannon- Wiener, indicam que a espécie E. subsecundum, de distribuição mais ampla, apresenta maior diversidade genética molecular, seguida de E. biflorum. Através da Análise de Variância Molecular, AMOVA, observou-se que o padrão de distribuição da variabilidade genética molecular varia de espécie para espécie. Forte estruturação genética em nível de agrupamentos de plantas foi detectada para E. biflorum e E. pedicellatum. E. biflorum apresenta 16,06% da variância genética molecular entre agrupamentos (Fst= 0,16), que distam em média 11,6 m entre si, enquanto E. pedicellatum apresenta 8,44% da variância entre agrupamentos distando em média 88 m entre si (Fst = 0,08). Já a espécie E. subsecundum apresenta 14,52% da variância entre populações distantes em média 116,6 km umas das outras (Fst = 0,15). Nas três espécies, as diferenças genéticas moleculares existentes entre os indivíduos do mesmo agrupamento são responsáveis pela maior parte da variabilidade genética molecular total (maior do que 80% da variabilidade nos três casos). Tais resultados têm implicação direta para a conservação, sendo especialmente úteis para a otimização de coletas para a formação de bancos de germoplasma ex situ. / Encholirium is a Brazilian genus of Bromeliaceae which occurs exclusively in rocky landscapes in areas of Cerrado, Caatinga and Atlantic Forest. It’s diversity center is located at Cadeia do Espinhaço, Minas Gerais State, Brazil. Of the 23 species of Encholirium, 12 are not protected by any Conservation Unit, occurring only in non-protected territories. The aim of this work was to generate baseline information to the conservation of three Encholirium species, endemic to the rocky mountains of “Cadeia do Espinhaço” in Minas Gerais state, through its populations genetic analyses. Information on genetic diversity and its distribution has a great potential in devising conservation strategies. E. pedicellatum and E. biflorum are known by only one population, both occurring in non-protected territories, being critically endangered. E. subsecundum is more widespread, and some of its populations are protected by Conservation Units. These three species reproduces clonally and seedling recruitment is apparently a rare event in natural populations. Samples of E. subsecundum were collected in four populations along 200 km. E. biflorum and E. pedicellatum were collected in the only known populations. The sampling process was made carefully in order to respect the natural distribution of individuals in “patches” or “colonies” within populations. Five Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) primers generated approximately 60 polymorphic bands for each species. This technique demonstrated that there is a single genotype for every individual sampled (except for one clone found in E. biflorum). High levels of genetic variability were not expected, due to the clonal growth, homogeneous morphology of the plants, and small populations size. The percentage of polymorphic bands and the Shannon-Wiener diversity index showed that E. subsecundum has higher levels of genetic diversity, followed by E. biflorum. The results of an Analysis of Molecular Variance (AMOVA) showed that the populations of E. biflorum and E. pedicellatum are strongly struturated at the patches level. In E. biflorum, 16.06% (Fst= 0.16) of the total genetic diversity resided among the patches of the population, which are, on the average, 11.6 m separated, whereas in E. pedicellatum 8.44% (Fst = 0.08) of the total genetic diversity was attributable to the differences among patches, which are, on the average, 88 m apart. In E. subsecundum, 14.52% (Fst = 0.15) of the total genetic diversity resided among populations, which are, on the average, 116.6 km separated. The results are valuable to the development of conservation strategies, in particular to guide future samplings to compose germoplasm banks.

As bromeliáceas são plantas ornamentais tropicais com uma grande diversidade de cores e formas que as tornam extremamente apreciadas. Os estudos da biologia floral, associado aos sistemas reprodutivos das espécies vegetais, são de fundamental importância para subsidiar a condução de programas de melhoramento genético e conservação de espécies, além de auxiliar na determinação do grau de compatibilidade entre genótipos e eventuais barreiras reprodutivas. O objetivo da presente tese é estudar aspectos da biologia floral e reprodutiva, conservação dos grãos de pólen, estudos de compostos voláteis em flores e hibridação interespecífica e intergenérica em Bromeliaceae com potencial ornamental. Foi observada grande variabilidade genética entre as espécies estudadas, no que diz respeito à morfologia dos grãos de pólen e estigma. Altas taxas de germinação e viabilidade polínica foram obtidas para as diferentes espécies, e a receptividade do estigma está relacionada com a antese. Essas características associadas têm grande importância para a fertilização e, consequentemente, para a produção de sementes, desta forma são essenciais para a produção de híbridos e conservação de espécies. Para a conservação dos grãos de pólen, o melhor resultado foi obtido com a desidratação prévia por 3 h em sílica e conservação em nitrogênio líquido (-196°C). A partir de flores de treze espécies, foram identificados 71 compostos voláteis, alguns deles com importância na indústria de alimentos, cosméticos, perfumes, indústria química e farmacêutica. Dentre as dezessete espécies estudadas, mais de 50% apresentaram autoincompatibilidade, e algumas apresentaram autogamia, demonstrando que essas espécies apresentam autopolinização espontânea. Agamospermia foi observada em apenas duas espécies. Noventa e cinco combinações entre 17 espécies de Aechmea e Ananas (Bromelioideae) e Alcantarea e Vriesea (Tillandsioideae) foram realizadas. O sucesso nas hibridações corresponde a 33,74%, sendo que 24,96% envolveram as variedades botânicas do gênero Ananas. Entre as hibridações intergenéricas, apenas duas combinações foram obtidas com sucesso: V. michaelii x Al. nahoumii e V. simplex x Al. nahoumii. As possíveis causas da autoincompatibilidade e incongruência nesses cruzamentos estão relacionadas a diferentes eventos no tubo polínico, como: deposição irregular de calose no tubo polínico; enovelamento dos tubos polínicos no estilete; paralisação do crescimento do tubo polínico no estilete, entre outros. Sugere-se que a autoincompatibilidade seja gametofítica, evitando a autofertilização. Estudos mais aprofundados contribuirão para caracterizar as causas e as potenciais medidas para superar a autoincompatibilidade. Os resultados aqui apresentados trazem contribuições importantes para estudos de hibridação em Bromeliaceae, visando à obtenção de novidades para o mercado de plantas ornamentais, bem como contribuições para a caracterização e conservação de espécies dessa importante família / Bromeliads are tropical ornamental plants with a wide variety of colors and shapes that make them widely and extremely appreciated. The study of aspects of the floral biology, associated with the reproductive systems of these species are of fundamental importance for breeding and species conservation programs, assisting in the determination of the degree of compatibility between combination of genotypes, as well as potential reproductive barriers. The aim of this research is to study aspects of floral and reproductive biology, conservation of pollen grains, studies of volatile compounds in flowers and intergeneric and interspecific hybridization in Bromeliaceae with ornamental potential. High genetic variability was observed among the species studied, regarding the morphology of the pollen grains and stigma. High rates of germination and pollen viability were observed for the different species, and stigma receptivity showed the highest at anthesis. These characteristics are of great importance for fertilization and further seed production, thus are essential for the production of hybrids and species conservation. Preservation of pollen grains, showed the best results with a 3 h dehydration pre-treatment in silica and conservation in liquid nitrogen (-196°C). A large number of volatile compounds, totally 71, were identified from flowers of thirteen species. Some of these compounds have already been shown to be important in the food industry, cosmetics, perfumes, chemical and pharmaceutical industry. Among the seventeen species, more than 50% presented selfincompatibility and some species presented autogamy, demonstrating that these species present spontaneous self-pollination. Agamospermy was observed in only two species. Ninety-five combinations among 17 species of Aechmea and Ananas (Bromelioideae) and Alcantarea and Vriesea (Tillandsioideae) were performed, with a 33.74% rate of success, with 24.96% involving the botanical varieties of Ananas. Only two, among the intergeneric combinations, were successful, V. michaelii x Al nahoumii and V. simplex x Al nahoumii. Possible causes of self-incompatibility and incongruity in these combinations were related to different events during pollen tube growth, such as the irregular deposition of callose in pollen tubes; entangled pollen tubes in the style; arrest of pollen tube growth in the style, among others. We suggest that the self-incompatibility is gametophytic, preventing selffertilization. Further studies will help to characterize the causes and potential measures to overcome self-incompatibility. The results provide important contributions to studies of hybridization in bromeliads, aiming to produce new hybrids for the ornamental plants market, as well as contributions to the characterization and conservation of this important family of plants

As bromeliáceas são plantas ornamentais tropicais com uma grande diversidade de cores e formas que as tornam extremamente apreciadas. Os estudos da biologia floral, associado aos sistemas reprodutivos das espécies vegetais, são de fundamental importância para subsidiar a condução de programas de melhoramento genético e conservação de espécies, além de auxiliar na determinação do grau de compatibilidade entre genótipos e eventuais barreiras reprodutivas. O objetivo da presente tese é estudar aspectos da biologia floral e reprodutiva, conservação dos grãos de pólen, estudos de compostos voláteis em flores e hibridação interespecífica e intergenérica em Bromeliaceae com potencial ornamental. Foi observada grande variabilidade genética entre as espécies estudadas, no que diz respeito à morfologia dos grãos de pólen e estigma. Altas taxas de germinação e viabilidade polínica foram obtidas para as diferentes espécies, e a receptividade do estigma está relacionada com a antese. Essas características associadas têm grande importância para a fertilização e, consequentemente, para a produção de sementes, desta forma são essenciais para a produção de híbridos e conservação de espécies. Para a conservação dos grãos de pólen, o melhor resultado foi obtido com a desidratação prévia por 3 h em sílica e conservação em nitrogênio líquido (-196°C). A partir de flores de treze espécies, foram identificados 71 compostos voláteis, alguns deles com importância na indústria de alimentos, cosméticos, perfumes, indústria química e farmacêutica. Dentre as dezessete espécies estudadas, mais de 50% apresentaram autoincompatibilidade, e algumas apresentaram autogamia, demonstrando que essas espécies apresentam autopolinização espontânea. Agamospermia foi observada em apenas duas espécies. Noventa e cinco combinações entre 17 espécies de Aechmea e Ananas (Bromelioideae) e Alcantarea e Vriesea (Tillandsioideae) foram realizadas. O sucesso nas hibridações corresponde a 33,74%, sendo que 24,96% envolveram as variedades botânicas do gênero Ananas. Entre as hibridações intergenéricas, apenas duas combinações foram obtidas com sucesso: V. michaelii x Al. nahoumii e V. simplex x Al. nahoumii. As possíveis causas da autoincompatibilidade e incongruência nesses cruzamentos estão relacionadas a diferentes eventos no tubo polínico, como: deposição irregular de calose no tubo polínico; enovelamento dos tubos polínicos no estilete; paralisação do crescimento do tubo polínico no estilete, entre outros. Sugere-se que a autoincompatibilidade seja gametofítica, evitando a autofertilização. Estudos mais aprofundados contribuirão para caracterizar as causas e as potenciais medidas para superar a autoincompatibilidade. Os resultados aqui apresentados trazem contribuições importantes para estudos de hibridação em Bromeliaceae, visando à obtenção de novidades para o mercado de plantas ornamentais, bem como contribuições para a caracterização e conservação de espécies dessa importante família / Bromeliads are tropical ornamental plants with a wide variety of colors and shapes that make them widely and extremely appreciated. The study of aspects of the floral biology, associated with the reproductive systems of these species are of fundamental importance for breeding and species conservation programs, assisting in the determination of the degree of compatibility between combination of genotypes, as well as potential reproductive barriers. The aim of this research is to study aspects of floral and reproductive biology, conservation of pollen grains, studies of volatile compounds in flowers and intergeneric and interspecific hybridization in Bromeliaceae with ornamental potential. High genetic variability was observed among the species studied, regarding the morphology of the pollen grains and stigma. High rates of germination and pollen viability were observed for the different species, and stigma receptivity showed the highest at anthesis. These characteristics are of great importance for fertilization and further seed production, thus are essential for the production of hybrids and species conservation. Preservation of pollen grains, showed the best results with a 3 h dehydration pre-treatment in silica and conservation in liquid nitrogen (-196°C). A large number of volatile compounds, totally 71, were identified from flowers of thirteen species. Some of these compounds have already been shown to be important in the food industry, cosmetics, perfumes, chemical and pharmaceutical industry. Among the seventeen species, more than 50% presented selfincompatibility and some species presented autogamy, demonstrating that these species present spontaneous self-pollination. Agamospermy was observed in only two species. Ninety-five combinations among 17 species of Aechmea and Ananas (Bromelioideae) and Alcantarea and Vriesea (Tillandsioideae) were performed, with a 33.74% rate of success, with 24.96% involving the botanical varieties of Ananas. Only two, among the intergeneric combinations, were successful, V. michaelii x Al nahoumii and V. simplex x Al nahoumii. Possible causes of self-incompatibility and incongruity in these combinations were related to different events during pollen tube growth, such as the irregular deposition of callose in pollen tubes; entangled pollen tubes in the style; arrest of pollen tube growth in the style, among others. We suggest that the self-incompatibility is gametophytic, preventing selffertilization. Further studies will help to characterize the causes and potential measures to overcome self-incompatibility. The results provide important contributions to studies of hybridization in bromeliads, aiming to produce new hybrids for the ornamental plants market, as well as contributions to the characterization and conservation of this important family of plants

Nos últimos anos, diversos protocolos e tecnologias têm sido propostos a fim de viabilizar ou otimizar a micropropagação de diversas culturas, bem como reduzir custos de produção. Dentre eles, tem ganhado destaque, o uso do meio de cultura líquido e do sistema de biorreator de imersão temporária (BIT). No entanto, observam-se diferenças de resposta entre espécies e metodologias, sendo necessários maiores estudos para um melhor conhecimento dos fatores que afetam os sistemas de micropropagação. Estudos recentes, baseados em técnicas moleculares, têm revelado que as culturas in vitro não são axênicas, como se acreditava, apresentando comunidades endofíticas onipresentes. Sabendo-se da importância desses microrganismos em plantas a campo, passou-se a questionar o papel destes no desenvolvimento e multiplicação de plantas in vitro. Diante deste cenário, este trabalho se propôs a comparar o desempenho de culturas in vitro em diferentes condições de cultivo: meio semissólido, meios líquido estático, sob agitação e, avaliando-se o crescimento/ multiplicação das plântulas e, naqueles onde houve diferença no desempenho, foram realizadas análises moleculares para a caracterização da comunidade microbiana presente na parte aérea das plantas. Foram utilizadas culturas de bromeliáceas e cana-de-açúcar, buscando sistemas que permitissem as avaliações pretendidas. Para isto foram instalados experimentos com Ananas comosus var. comosus (\'Imperial\' e \'Pérola\') e Aechmea nudicaulis, sob cultivo em meio líquido estático e sob agitação; e com Vriesea hieroglyphica E. Morren, sob cultivo em meio líquido estático, sob agitação e em BIT. Para a gramínea, cana-de-acúcar (Saccharum spp., variedade SP80-3280), foram avaliados o cultivo em meio líquido estático e em BIT. Foram também realizadas análises moleculares de plântulas de Dyckia distachya, que haviam sido cultivadas em meios de culturas semissólido, líquido sob agitação e estático. As culturas que apresentaram diferenças de desempenho entre os sistemas avaliados foram D. distachya, (sendo o melhor tratamento o meio líquido sob agitação) e cana-de-açúcar (melhor tratamento foi BIT) e estas foram consideradas como sistemas adequados para o estudo de como diferentes sistemas de cultivo in vitro podem influenciar na comunidade bacteriana das plantas. A caracterização da comunidade bacteriana de D. distachya foi realizada por T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) e mostrou que o tratamento meio líquido sob agitação, o qual teve a maior produção de brotos em relação aos demais, diferiu quanto à abundância relativa das unidades taxonômicas operacionais (UTOs) encontradas. Para cana-de-açúcar foram realizadas a construção de bibliotecas de clones do gene 16S rRNA e PCR quantitativo em tempo real (qPCR). Estas análises mostraram não haver diferença significativa entre as bibliotecas dos tratamentos avaliados, no entanto, BIT apresentou 3,54 vezes mais cópias do gene 16S rRNA em relação ao tratamento meio líquido estático, nos permitindo inferir que também possui uma maior número de bactérias. Este estudo apresenta fortes indícios de que o sistema de cultivo in vitro utilizado influencia a comunidade microbiana presente nas plantas / In recent years, several protocols and technologies have been proposed for feasibility and optimization of micropropagation of different cultures as well as to reduce production costs. Among these, the use of liquid culture medium and the temporary immersion bioreactor system (TIB) have gained special attention. However, differences are observed among species and methodologies, being necessary more detailed studies for a better knowledge of the factors that affect the micropropagatiion systems. Recent studies, based on molecular techniques, have revealed that in vitro cultures are not axenic, as thought, presenting ubiquitous endophytic community. Knowing the importance of these microorganisms to field plants we would like to know more about their role in in vitro plants. In this scenario, this work proposes to compare the performance of in vitro cultures under different culture conditions: semisolid medium culture, liquid static and liquid medium under agitation, and where differences in in vitro performance were observed comparative molecular analysis of microbial community in the plantlets was performed. Bromeliads and sugarcane cultures were used seeking for model systems for these analyses. These experiments were conducted with Ananas comosus var. comosus (\'Imperial\' and \'Pérola\') and Aechmea nudicaulis cultured under liquid static medium and liquid under agitation, and with Vriesea hieroglyphica, we compared liquid static medium, liquid medium under agitation and TIB. For sugarcane (Saccharum spp. variety SP80-3280), liquid static medium and TIB was compared. Molecular analyses of Dyckia distachya plantlets, which had been grown in semisolid medium liquid static and liquid medium under agitation, were also carried out. Cultures that showed differences in performance among the systems evaluated were D. distachya, (with liquid medium under agitation as the best condition) and sugarcane (best treatment was BIT) and these were considered adequate to study the differences in the bacterial comunity of plants when grown in different in vitro conditions. The characterization of the microbial community of D. distachya was performed by T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) and showed that the liquid medium under agitation, which had the highest number of shoots compare to the other culture conditions, also differed as to the relative abundance of Operational Taxonomic Units (OTUs). For sugarcane 16S rRNA gene clone libraries, as well as real-time PCR (qPCR) were performed. These analyses showed no significant differences between the libraries of the two treatments, however, BIT showed 3.54 times more copies of the 16S rRNA gene compared to cultures from static liquid medium, allowing us to infer a higher number of bacteria. This study provides strong evidence that the in vitro system used influences the microbial community present in plants

The bromeliads are conspicuous elements of the landscape and vegetation of Brazil, in the state of Sergipe occurs in the Atlantic forest ecosystems in the ecotone and caatinga. Bromeliads have an semiarid environment in adaptive capacity to occupy various habitats both on the ground, rocks and trees is partly attributed to its CAM photosynthetic response type obligatory and/or facultative. Isotopic studies to determine the leaf carbon isotope values show that these range from -10 to -28 of PDB standard. This study analyzed the isotopic composition of carbon and nitrogen organic matter and leaf in the crown of Aechmea aquilega at three habitats: Caatinga (white forest sclerophilous), Atlantic forest (Pirambu) and a transition area between Atlantic Forest and Caatinga, an exception area of white sand-quartizose. In each habitat were collected 4 bromeliads that live in isolated bush and four plants in the ground substrates with the objective of evaluating the hypothesis of facilitation of bromeliad-tank as accumulator of organic matter. The leaves and organic matter of the crown leaves were dried in a ventilated oven, crushed, sieved and made isotopic analysis of carbon-13, nitrogen-15, and total C:N on CENA-USP laboratories. The results of analysis of content C: N and isotope ratios showed significant variations of carbon and nitrogen in the crown of leaves, as well as the total abundance in both leaf biomass and particulate organic matter. Plants of Caatinga and Atlantic Forest obligatory assimilate carbon, while the ecotone of the bromeliads, the National Park of Serra de Itabaiana responded as much as in CAM binding to isolated bushes just as the composition of bromeliads is probably of autoctone origin-open grassy areas. The isotope ratio of the 15N is 22 times more enriched in the bromeliad leaf biomass of scrub plants in relation to the white sands and 2.6 higher than in the Atlantic forest habitat, while the particulate organic matter was enriched in all habitats, but the source this organic matter require explanation, however, the study supported the hypothesis on the functional role of facilitation in the three bromeliad habitats. According to the study, we observed that the adaptive success of higher plants associated with scrub bushes when the same was not observed in other habitats. In white sands bromeliads-tank, the substrate is sandy-quartzes hot, highly permeable, facilitating evaporation and drought in the summer suggesting that there is a condition of great stress, which these tank bromeliads are well adapted to soil and not on trees. / Estudos isotópicos para determinar os valores dos isótopos do carbono foliar mostram que estes variam -10 a -28 do padrão PDB. Este estudo analisou a composição isotópica do Carbono e Nitrogênio foliar e a matéria orgânica acumulada na coroa foliar de Aechmea aquilega de três habitats: Caatinga (Poço Verde), Mata Atlântica (Pirambu) e em um área de transição Mata Atlântica Caatinga (Areia Branca). Em cada habitat foi coletado quatro bromélias que vivem em moitas e quatro plantas isoladas em substratos do chão com o objetivo de avaliar a hipótese de facilitação da bromélia-tanque como acumuladora de matéria orgânica. As folhas e a matéria orgânica da coroa foliar foram secas em estufa ventilada, trituradas, peneiradas e as análises isotópicas do carbono, nitrogênio, teor de carbono e nitrogênio total foram realizadas no CENA-USP. Os resultados das analises de teor C:N e razões isotópicas mostraram variações significativas do carbono e nitrogênio na coroa foliar, assim como na abundância total tanto na biomassa foliar como na matéria orgânica particulada. As plantas da Caatinga e Mata Atlântica assimilam carbono facultativamente, enquanto as bromélias do ecótono, Parque Nacional da Serra de Itabaiana responderam como CAM obrigatórias tanto quando em moitas como isoladas, assim como estas bromélias tem composição de origem autóctone provavelmente de áreas abertas-graminosa. A razão isotópica do N15 é 22 vezes mais enriquecido na biomassa foliar das bromélias da Caatinga em relação às plantas das Areias Branca e 2,6 maiores que em habitat de Mata Atlântica, enquanto a matéria orgânica particulada em todos habitats foi enriquecida, porém a origem desta matéria orgânica necessita de explicações, todavia, o estudo apoiou a hipótese de facilitação no papel funcional da bromélia nos três habitats. De acordo com o estudo, foi observado que o sucesso adaptativo maior das plantas da Caatinga quando associada a moitas o mesmo não foi verificado nos outros habitats. Nas Areias Brancas, o substrato arenoso-quartizoso é quente, altamente permeável, favorecendo a evaporação e déficit hídrico no verão o que sugere que haja uma condição de grande estresse, a qual essas bromélias-tanque estão bem adaptadas no solo e não nas árvores.

A fase de desenvolvimento é um importante fator a ser considerado em pesquisas sobre nutrição de bromélias. O hábito de vida dessas plantas pode mudar de: atmosférica (com folhas sem formar um tanque) para o com tanque ao longo do seu desenvolvimento. Algumas pesquisas mostraram que o conteúdo de nitrogênio foliar ou capacidade fotossintética são significantemente influenciados pela fase de desenvolvimento, porém não há registros de que a nutrição e o metabolismo do nitrogênio diferem entre bromélias jovens ou adultas. O objetivo principal deste projeto foi verificar se existem diferenças na dinâmica do metabolismo do nitrogênio (absorção, transporte e assimilação), decorrente da utilização de fontes de distintas (amônio, nitrato ou ureia), entre bromélias nas fases atmosférica ou adultas com tanque desenvolvido. Para tanto, plantas de Vriesea gigantea foram regadas com uma solução nutritiva que conteve 5mM de N total, disponível nas formas: 15NH4+ ou 15NO3- ou 15N-ureia. Foram feitas coletas temporais das raízes e de duas diferentes porções da folha (ápice e base) das bromélias jovens e de três regiões foliares (ápice, mediana e base) das folhas das bromélias adultas com tanque. Todas as amostras vegetais foram utilizadas na avaliação das atividades da: urease, redutase do nitrato, sintetase da glutamina e desidrogenase do glutamato; e da quantificação da abundância isotópica do 15N. Segundo os resultados, o nitrato foi considerado a fonte de nitrogênio absorvida em concentrações menores quando comparada com a ureia e o amônio pelas bromélias de ambas as fases de desenvolvimento. Entretanto, as bromélias atmosféricas mostraram ser capazes de capturar essa fonte inorgânica de nitrogênio mais eficientemente do que as bromélias com tanque, uma vez que o nitrato foi absorvido, transportado e assimilado rapidamente na 1ª hora após o fornecimento dessa fonte. Já para as bromélias adultas, a absorção do nitrato foi lenta e ocorreu, principalmente, no final do experimento (12ª e 24ª hora). O amônio e a ureia foram as fontes absorvidas em maiores concentrações tanto pelas bromélias jovens quanto pelas adultas. Entretanto, as bromélias atmosféricas foram capazes de captar e metabolizar maiores concentrações de nitrogênio proveniente do amônio, enquanto que as da fase adulta com tanque foram mais aptas a absorver e assimilar maiores concentrações de ureia em seus tecidos. A bromélia V. gigantea pode mudar a sua morfologia e fisiologia ao longo de seu desenvolvimento, tornando-se apta a captar as fontes de nitrogênio que, talvez, sejam mais abundantes em cada fase de seu desenvolvimento. A água da chuva que contém, principalmente, fontes inorgânicas de nitrogênio diluídas, pode ser o principal meio por onde as bromélias jovens captam o nitrogênio. Ao desenvolverem um tanque, as bromélias podem mudar a sua fisiologia, capturando preferencialmente fontes de nitrogênio provenientes de matéria orgânica decomposta que se acumula no interior da cisterna. As raízes das bromélias atmosféricas também mostraram cumprir um papel fundamental na nutrição dessas plantas durante a fase juvenil, pois aumentaram a capacidade de absorção e assimilação de fontes de nitrogênio. Quando as bromélias iniciam o desenvolvimento de um tanque, as bases das folhas passaram a assumir a função do sistema radicular, enquanto que as raízes, talvez, começassem a diminuir sua capacidade de captar os nutrientes do meio ambiente. Os resultados bioquímicos demonstraram que existe uma forte sincronização de todas as etapas do metabolismo do nitrogênio (absorção, transporte e assimilação) envolvendo diferentes partes do corpo das bromélias (raízes, porções foliares da base, mediana ou ápice) de ambas as fases de desenvolvimento, sugerindo que nos tecidos vegetais dessas plantas, existe uma fina regulação de todos os processos fisiológicos e metabólicos que compreendem o metabolismo do nitrogênio. Essa regulação controlada seria necessária para que as bromélias atmosféricas ou com tanque desenvolvido consigam absorver, transportar e assimilar as fontes de nitrogênio rapidamente e com grande eficiência. Para finalizar, o novo termo \"bromélia epífita jovem sem tanque\" foi sugerido para se referir à bromélia V. gigantea na fase juvenil ao invés de \"bromélia epífita atmosférica\". As raízes dessa bromélia jovem demonstraram ter um papel fundamental nos processos de absorção e assimilação das fontes de nitrogênio, uma característica que geralmente não é atribuída para as raízes das bromélias com o hábito de vida atmosférico / The stages of ontogenetic development of bromeliad can be an important feature to be considered in the physiology studies because the young plants can be classified as atmospheric bromeliads, while the adult plants have a special structure formed by leaves called tank. Some studies showed that some physiological characteristics can be influenced by the stages of ontogenetic development in bromeliads as photosynthetic taxes or the total nitrogen (N) content in leaves. However, there are no records that nutrition and nitrogen metabolism differ between young and adult epiphytic bromeliads. The objective of this project was to verify the existence of differences in the dynamics of nitrogen metabolism (absorption, transportation and assimilation) arising from the use of distinct nitrogen sources (NH4+, NO3- or urea) in epiphytic bromeliad Vriesea gigantea with different stages of ontogenetic development (atmospheric or tank). A nutrient solution, consisting 5mM of total N, was offered to bromeliads. Three different forms of N sources were used: NH4+, NO3- or urea, enriched with 15N isotopes. Three distinct portions of leaf (apex, middle and base) of adult tank bromeliad and two different regions of leaf (apex and base) and roots of young bromeliads were harvested in six different times. All samples were used in enzymatic assays of urease, nitrate reductase, glutamate sinthetase and glutamate dehydrogenase and in the 15N isotope quantification. According to the results, the nitrate was considered the nitrogen source absorbed at lower concentration by young and adult bromeliads. The atmospheric bromeliads were able to capture nitrate more efficiently than the tank plants, since this inorganic nitrogen source was absorbed and assimilated quickly in the 1st hour of the experimental time while the tank bromeliads absorbed nitrate slowly at the end of the experiment (12th and 24th hour). Ammonium and urea sources were absorbed in higher concentrations by atmospheric and tank bromeliads. The young bromeliads were able to absorb and assimilate higher concentrations of nitrogen from ammonium, while tank bromeliad absorbed and assimilated higher concentrations of urea. In each development stage, the epiphytic bromeliad V. gigantea can absorb and assimilate the nitrogen sources which are more available in the environment. The atmospheric bromeliads get to absorb diluted nutrients as inorganic nitrogen sources mainly from rainwater. After the tank structure developed in the rosette, the morphology and/or physiology features changes in the adult bromeliads. The tank bromeliads get to absorb mainly organic nitrogen sources from decomposed organic matter which accumulates inside the tank. The roots of atmospheric bromeliads also showed an important role in the nutrition of the young plants since the atmospheric bromeliads get to improve the nitrogen sources uptake and nitrogen assimilation. When the bromeliads developed a tank, the bases of the leaves might assume the absorption function, whereas the roots, perhaps, might decrease its capacity to capture the nutrients from the environment. The biochemical results showed that there is a strong synchronization of all stages of nitrogen metabolism (uptake, transport and assimilation) involving different body parts of bromeliads (roots, leaf portions of the base, middle or apex) of both development stages, suggesting that there might have a thin regulation of all physiological and metabolic processes of nitrogen metabolism in the bromeliad\'s tissues. This controlled regulation might be important to the atmospheric or tank bromeliads are able to absorb, allocate and assimilate nitrogen sources quickly and with great efficiency. Finally, the terminology “atmospheric epiphytic bromeliad” might not be appropriated to refer to young plants since their roots showed an important role in the absorption and assimilation of nitrogen sources. This feature is not usually attributed to the roots of atmospheric bromeliads. Then, the new terminology “young epiphytic bromeliad without tank” was suggested to refer the bromeliad V. gigantea in the juvenile phase

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An understanding of the effects of harvest on wild plant populations is essential for discerning the ecological impacts of past and present human uses of wild species, and for conserving species which are currently overexploited. This dissertation builds on theories and methods to describe and predict the impacts of harvesting non-timber forest products (NTFP) through an ethnoecological study of the terrestrial bromeliad Aechmea magdalenae. A. magdalenae is harvested from the rainforests of South-eastern Mexico where it has a long history of exploitation. The fiber extracted from its leaves is used to embroider leather articles in an artwork known as piteado. The sustainable harvest of this species has been promoted in Mexico as a strategy to conserve forests and provide local people with a stable income. / A combination of demographic, ethnobotanical and participatory methods was used to quantify harvest strategies, measure their impacts on A. magdalenae populations, and assess potential for cultivation. The impacts of harvesting: (1) ramets used for forest plantations; (2) leaves and ramets; (3) and whole plants and ramets, were measured by comparing the dynamics of harvested and nonharvested populations. The demographic implications of variation in the ecological and human context of harvest were examined. The effects of variation in traditional management and traditional knowledge of this species were also quantified. / Analyses using matrix models indicate that primary forest populations harvested for their ramets are declining due to overexploitation. Secondary forest populations are tolerant to ramet harvest and show elevated rates of growth and vegetative propagation in wild and cultivated plants. High rates of fiber harvest have little impact on population growth rates and increase A. magdalenae's tolerance to ramet harvest. The economic and ecological implications of local harvesting strategies vary within regions as well as between regions with short and long histories of A. magdalenae management. A test of the accuracy of estimating maximum sustainable harvests using current approaches illustrates that these methods can lead to erroneous conclusions. / The results of this study are used to suggest improvements for approaches to assessing the impacts of NTFP harvest, for combining traditional ecological knowledge and science in management plans, and for using participatory ecological and ethnoecological research to promote conservation.

Resumo: Plântulas provenientes da germinação de sementes in vitro da bromélia Aechmea blanchetiana foram cultivadas em meio líquido para o estudo do crescimento sob a influência de diferentes reguladores vegetais. Os tratamentos consistiram da combinação de concentrações (mg L-1) de BAP (0,2), Kt (0,2), NAA (0,1) e IBA (0,1) adicionados aos meios de cultivo líquido MS. As plântulas foram cultivadas sob fotoperíodo de 16 horas e temperatura de 25 ºC ± 2, durante 90 dias e subcultivos a cada 15 dias. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado para todas as variáveis consideradas com 9 tratamentos e 4 repetições, totalizando 36 parcelas, sendo cada parcela composta por 4 plântulas perfazendo um total de 144 plântulas. Foram medidas e analisadas as seguintes características: comprimento da maior folha, número de folhas, número de raízes, comprimento da maior raiz, massa fresca e seca de plântulas e raízes. O BAP promoveu o melhor resultado para as variáveis número de raízes e comprimento da maior raiz. Os tratamentos com NAA e IBA apresentaram o melhor resultado quanto ao comprimento da maior folha, gerando ambos melhores desempenho para a massa de matéria fresca de plântulas / Abstract: Seedlings from in vitro seed germination of the bromeliad Aechmea blanchetiana were cultured in liquid medium to study growth under influence of different plant growth regulators. Treatments were combined concentrations (mg L-1) of BAP (0.2), Kinetin (0.2), NAA (0.1) and IBA (0.1) added to MS liquid culture media. Seedlings were cultured under 16h photoperiod and 25 ºC ± 2 for 90 days and subcultured every 15 days. Experimental design was completely randomized for all variables, with 9 treatments and 4 replicates totaling 36 plots, each one composed of 4 seedlings, 144 in total. Length of the largest leaf, number of leaves, number of roots, length of the largest root, and fresh and dry matter of seedlings and roots were measured and analyzed. BAP led to the best results for number of roots and length of the largest root. Treatments with NAA and IBA led to the best values as to length of the largest leaf, both resulting in higher values of seedling fresh matter / Orientador: Elizabeth Orika Ono / Coorientador: Márcio Christian Serpa Domingues / Banca: João Domingos Rodrigues / Banca: Armando Reis Tavares / Mestre