Os estudos com traqueídes vasculares em Caryophyllales têm focalizado questões filogenéticas e funcionais. Embora sejam descritas como traqueídes, com espessamento da parede secundária superior a 2µm, o relato de WBTs em diferentes tecidos em outras famílias evidencia que a definição dessas células não está bem estabelecida. O objetivo deste trabalho é compreender a ontogenia das traqueídes vasculares de Pilosocereus aurisetus (cacto colunar), descrevendo a sua estrutura em nível celular e bioquímico, bem como suas implicações funcionais e evolutivas. Para isso foi descrita a ontogênese, como base para o estudo de composição de parede, e anticorpos foram utilizados para melhor entendimento das moléculas de relevância funcional. Além disso, uma revisão anatômica que sintetiza o conhecimento atual sobre ocorrência das WBT, polimorfismo do lenho e diversidade de hábitos foi inserida em um contexto filogenético, a fim de esclarecer o papel do polimorfismo do lenho na evolução de Cactoideae. Plântulas foram incluídas em parafina para obtenção de cortes seriados, analisados em microscopia óptica e confocal. A análise de composição de parede celular foi feita com tecido xilemático de plântulas, cujos polissacarídeos foram sujeitos a hidrólise ácida, seguida de análise em cromatografia. Na imunolocalização foram utilizados os anticorpos anti-galactano LM5 e anti-arabinano LM6, para pectinas, e anti-manano, para hemiceluloses. Dados sobre a presença de traqueídes vasculares e do tipo de lenho em Cactaceae foram coletados da literatura e mapeados em uma filogenia robusta. A grande proporção de parede primária, associada à deposição de galactano, permite a função de armazenamento de água. Além disso, o aumento de parede secundária associada à deposição de manano na base, sugere função de sustentação nesta região, ainda que, somente a formação do lenho fibroso pareça fornecer o suporte necessário para que um cacto colunar atinja a altura de um adulto. Tal processo parece ter sido a predisposição anatômica crucial para a evolução dos cactos colunares. O presente estudo fornece um panorama amplo e novas evidências sobre a origem e função das traqueídes vasculares de Cactaceae. / Studies with wide-band tracheids have adressed phylogenetic and functional questions. Although these cells have been described as tracheids, with secondary cell walls thicker than 2µm, their recent register in different tissues of other families has pointed out that this definition may not be well established. The aim of the present study is to understand the ontogeny of the wide-band tracheids in Pilosocereus aurisetus (a columnar cactus), describing their structure at both celular and biochemical levels, and to investigate their possible functional and evolutionary implications for the Cactoideae as a whole. Therefore, Pilosocereus aurisetus ontogeny was studied as basis to cell wall composition analyses. Such analyses involved the use of antibodies and the identification of molecules of functional relevance. Furthermore, an anatomical review that summarizes the current knowledge about wide-band tracheid occurrence, wood polymorphism, and habit diversity was analyzed within a phylogenetic framework to investigate the role of polymorphic wood in Cactoideae evolution. Seedlings were embedded in paraffin, and the resulting sections were analyzed in optical and confocal microscopy. Studying the cell wall composition in seedling xylem involved the use of acid hydrolization of polysaccharides followed by chromatography analysis. The antibodies used for imunocitolocalization were anti-galactan LM5 and anti-arabinan LM6, for pectins, and anti-mannan, for hemicelluloses. Data about wide-band tracheids occurrence and wood polymorphism in Cactaceae were collected from the literature and mapped in a robust phylogeny for the subfamily. The prevalent proportion of primary cell wall with galactan suggests a water storage function for the wide-band tracheids. Furthermore, the rise of secondary cell wall deposition, and the high concentration of mannan in the cactus base suggest a sustaining function for this region. However, the fibrous wood development alone seems to provide enough support to sustain a mature columnar cactus. Such process may have been the most important anatomical prerequisite in the evolution of columnar cacti. The present study offers an overview and new evidences for the origin and function of wide-band tracheids.

abstract: Echinomastus erectocentrus (J.M. Coulter) Britton & Rose var. acunensis (W.T. Marshall) Bravo, the Acuña cactus, is a small, single-stemmed spherical cactus with a restricted distribution across the Sonoran Desert in southern Arizona and into northern Sonora, Mexico. Populations of E. erectocentrus var. acunensis are threatened by loss of habitat, climate change, predation, and border related impacts. Due to the severity of these threats and shrinking population sizes, E. erectocentrus var. acunensis was federally listed as endangered by the United States Fish and Wildlife Service in 2013. The varieties of Echinomastus erectocentrus, E. erectocentrus var. acunensis and E. erectocentrus var. erectocentrus (J.M. Coulter) Britton & Rose, share many morphological characteristics that make them difficult to distinguish from one another. Echinomastus johnsonii (Parry ex Engelm.) E.M. Baxter, a presumed closely related species, also has a high level of morphological overlap that further complicates our understanding of species boundaries and detailed morphological data for these three taxa indicate a geographical cline. The goal of this project is to document the genetic diversity within and among populations of E. erectocentrus var. acunensis, and its close relatives E. erectocentrus var. erectocentrus and E. johnsonii. To accomplish this, populations of E. erectocentrus var. acunensis, E. erectocentrus var. erectocentrus, E. johnsonii and the outgroup Echinomastus intertextus (Engelm.) Britton & Rose were sampled. Deoxyribonucleic acid (DNA) was extracted, and data were collected for nine microsatellite regions developed specifically for these taxa, and two microsatellite regions developed for Sclerocactus, a closely related genus. Standard population genetic measures were used to determine genetic variation and structure, and this observed genetic differentiation was then compared to the current morphological understanding of the group. These analyses help improve the knowledge of the genetic structure of E. erectocentrus var. acunensis and inform the understanding of species boundaries and evolutionary relationships within the group by revealing genetic distinctiveness between all four taxa and hybrid populations between the two varieties. This information also reveals patterns of gene flow and population locations that have the highest conservation priority, which can be incorporated into efforts to conserve and protect this endangered species. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Plant Biology and Conservation 2020

Opuntia species have been poorly studied ecologically and taxonomically in the eastern United States. This study deals with the ecology of Opuntia species in the mid-south United States and covers not only the high degree of morphological variation exhibited by taxa, but also the taxonomy and distributions of the group for Mississippi. The taxa in the mid-south have distinct habitat preferences and can be separated based on habitat characterization. Information from this work provides valuable data useful in predicting possible routes that an invasive species, Cactoblastis cactorum (the cactus moth), might use in its potential westward migration. Phenotypic plasticity exhibited by Opuntia pusilla subjected to experimental conditions exemplifies the care that should be taken when making species delineations. Spine production in certain species is more a function of abiotic environmental pressures than genetic heritage. Two taxa that previously were put into synonymy with other species are recognized from this work.

A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

A Caatinga, bioma exclusivamente brasileiro, inserido no clima semiárido nordestino, apresenta xerófitas com alta resistência aos períodos de seca. Estas plantas associam-se a micro-organismos que também se encontram bem adaptados, desenvolvendo mecanismos de proteção celular contra o estresse hídrico, assim como proteção vegetal contra os efeitos negativos da dessecação. O presente estudo buscou compreender as bactérias associadas às cactáceas da Caatinga, analisando a estrutura das comunidades bacterianas de solo e da rizosfera de Cereus jamacaru durante a alteração do período chuvoso para o de seca, identificando os grupos dominantes e discutindo algumas funções que possibilitem a manutenção da interação solo-cacto-micro-organismo durante o período de seca. Além disso, buscou selecionar bactérias tolerantes à seca e que fossem capazes de promover crescimento de plantas sob estresse hídrico. Amostras foram coletadas ao longo da Caatinga, em cinco estados: BA, CE, PI, PB e RN totalizando cinco pontos. Com o uso de metodologias independentes de cultivo, foi possível observar que o período de amostragem (chuvoso/seca) foi o principal responsável pela alteração na estrutura das comunidades bacterianas. Os filos Proteobacteria e Bacteroidetes foram abundantes durante o período chuvoso e os filos Actinobacteria e o gênero Bacillus abundantes durante o período de seca. Com o uso de metodologias dependentes de cultivo, foram isoladas com bastante frequência linhagens pertencentes ao gênero Bacillus, capazes de crescer em meio com reduzida atividade de água e com alguns mecanismos de proteção contra a dessecação, como a produção de exopolissacarídeos e biofilme. Além disso, várias linhagens apresentaram mecanismos de promoção de crescimento de plantas diretos e/ou indiretos, como produção de fitohormônio, disponibilização de P por meio de solubilização, fixação de nitrogênio, redução dos efeitos negativos do estresse causados por etileno, produção de celulase e amônia. Uma linhagem de Bacillus sp. foi capaz de promover crescimento de milho sob estresse hídrico, incrementando alguns parâmetros vegetais analisados. São discutidos o uso de consórcio bacteriano entre duas linhagens, além dos mecanismos que os micro-organismos dispõem para tolerar condições ambientais adversas e ainda as funções que estes micro-organismos podem ter na proteção vegetal contra a dessecação. / Caatinga, a Brazilian unique biome, inserted in the semi-arid climate of Brazilian northeast, presents xerophytes with high resistance to drought periods. These plants are found in association with well-adapted microorganisms that have evolved some cellular protection mechanisms against water stress, as well as plant protection against the negative effects of desiccation. This work aimed to study the bacteria associated to some Caatinga cacti, with respect to the structure of bacterial communities of bulk soil and rhizosphere of Cereus jamacaru during the modification of rainy season to dry season, identifying the dominant groups and discussing some functions that enable the soil-cactus-microorganism interaction maintenance during drought. Besides, we searched for drought-tolerant bacteria able to promote plant growth under water stress. Samples were collected along the Caatinga biome in five states: BA, CE, PI, PB, and RN in a total of five points. With unculturable techniques, it was possible to observe that the sampling season (rainy/dry) was the main driver for the modification of bacterial communities\' structure. Proteobacteria and Bacteroidetes phyla were the most abundant during the rainy season while phylum Actinobacteria and Bacillus group were the most abundant during the dry season. With culturable techniques, it was observed a high frequency of strains belonging to genus Bacillus that were able to grow in medium at reduced water activity and displaying some mechanisms of desiccation protection such as the production of exopolysaccharides and biofilm. Furthermore, several strains showed mechanisms of direct and/or indirect plant growth promotion, like the production of fitohormone, availability of P through solubilization, nitrogen fixation, reduction of negative effects caused by stress-induced ethylene, production of cellulase and ammonia. One strain of Bacillus sp. was able to promote maize growth under water stress, increasing some of the analyzed plant parameters. The use of bacterial consortium between two strains, as well as mechanisms displayed by microorganisms under adverse environmental conditions and their functions in plant protection against desiccation are also discussed.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-04-13T19:16:40Z No. of bitstreams: 1 estrutura_comunidades.pdf: 2513524 bytes, checksum: c7af8b4dcb1d30b14380ec88e0ff13c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-13T19:16:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 estrutura_comunidades.pdf: 2513524 bytes, checksum: c7af8b4dcb1d30b14380ec88e0ff13c7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Nenhuma / Investigamos a importância relativa de uma série de fatores ambientais e a importância do manejo da terra sobre a estrutura de 36 comunidades de cactos, ocorrendo em campos com afloramentos rochosos no sul do Brasil. Afloramentos rochosos foram inseridos em uma matriz constituída por campos nativos com pecuária extensiva, bem como em uma matriz de plantações comerciais de eucalipto com cinco anos de idade. A riqueza específica foi igual a 10 espécies de cactos, entre as quais nove com forma de crescimento globular e apenas uma com forma colunar, sendo todas de tamanho pequeno. A diversidade verdadeira de espécies foi relacionada positivamente com a área, inclinação e cobertura de rocha dos afloramentos, e relacionada negativamente com a distância ao afloramento mais próximo. A diversidade verdadeira dentro - (α) e entre-parcelas (β1) corresponderam a 16.1% e 30.1% da diversidade total, enquanto que entre-afloramentos (β2) e entre-manejos (β3) corresponderam a 35.2% e 18.6% da diversidade total, respectivamente. Diversidades observadas foram significativamente diferentes dos valores esperados, e as maiores diferenças foram encontradas entre os componentes β2 e β3. Fatores ambientais e a estrutura espacial explicaram 41% da variância na abundância de espécies de cactos nos afloramentos rochosos. O manejo da terra e a estrutura espacial apresentaram um efeito significativo sobre a estrutura das comunidades de cactos, explicando 11% e 9% da variação total, respectivamente. Diferenças na composição de espécies entre os regimes de manejo foram ilustradas pelo primeiro eixo de uma ordenação NMDS, com comunidades concentradas à esquerda nas áreas de campo, e comunidades dispersas à direita nas áreas de plantação. Mudanças na abundância de espécies mediadas pelo manejo da terra podem ser conduzidas deliberadamente pela sucessão vegetal em afloramentos rochosos inseridos na matriz de plantações. / We investigated the relative importance of various natural and human-related environmental factors on the structure of 36 cacti communities occurring on rocky outcrops in southern Brazil grasslands. Outcrops were embedded in either open grasslands grazed by livestock or five years-old eucalypt plantations. Total richness equaled 10 species, nine of which were globose and only one columnar, all of small size. Outcrop-scale true diversity was positively related to outcrop area, slope, and rock cover, and negatively related to the distance to the nearest outcrop. The within- (α) and between-plot (β1) components corresponded to 16.1% and 30.1% of total true diversity, while the between-outcrop (β2) and between-management (β3) levels corresponded to 35.2% and 18.6% of total true diversity. Observed diversities were significantly different from expected values, and the largest differences occurred in the β2 and β3 components. Altogether, environmental variables and spatial structure explained 41% of the variance in species abundances in the rocky outcrops. Landscape management and the spatial structure had a significant effect on cacti communities structure, explaining 11% and 9% of total variation, respectively. The first axis in an NMDS ordination reflected compositional differences in cacti communities between management regimes, with the grassland rocky outcrops concentrated in the left, and the plantation outcrops scattered to the right. Management-mediated changes in species abundances can be driven by released succession in rocky outcrops embedded in plantations.

A Caatinga, bioma exclusivamente brasileiro, inserido no clima semiárido nordestino, apresenta xerófitas com alta resistência aos períodos de seca. Estas plantas associam-se a micro-organismos que também se encontram bem adaptados, desenvolvendo mecanismos de proteção celular contra o estresse hídrico, assim como proteção vegetal contra os efeitos negativos da dessecação. O presente estudo buscou compreender as bactérias associadas às cactáceas da Caatinga, analisando a estrutura das comunidades bacterianas de solo e da rizosfera de Cereus jamacaru durante a alteração do período chuvoso para o de seca, identificando os grupos dominantes e discutindo algumas funções que possibilitem a manutenção da interação solo-cacto-micro-organismo durante o período de seca. Além disso, buscou selecionar bactérias tolerantes à seca e que fossem capazes de promover crescimento de plantas sob estresse hídrico. Amostras foram coletadas ao longo da Caatinga, em cinco estados: BA, CE, PI, PB e RN totalizando cinco pontos. Com o uso de metodologias independentes de cultivo, foi possível observar que o período de amostragem (chuvoso/seca) foi o principal responsável pela alteração na estrutura das comunidades bacterianas. Os filos Proteobacteria e Bacteroidetes foram abundantes durante o período chuvoso e os filos Actinobacteria e o gênero Bacillus abundantes durante o período de seca. Com o uso de metodologias dependentes de cultivo, foram isoladas com bastante frequência linhagens pertencentes ao gênero Bacillus, capazes de crescer em meio com reduzida atividade de água e com alguns mecanismos de proteção contra a dessecação, como a produção de exopolissacarídeos e biofilme. Além disso, várias linhagens apresentaram mecanismos de promoção de crescimento de plantas diretos e/ou indiretos, como produção de fitohormônio, disponibilização de P por meio de solubilização, fixação de nitrogênio, redução dos efeitos negativos do estresse causados por etileno, produção de celulase e amônia. Uma linhagem de Bacillus sp. foi capaz de promover crescimento de milho sob estresse hídrico, incrementando alguns parâmetros vegetais analisados. São discutidos o uso de consórcio bacteriano entre duas linhagens, além dos mecanismos que os micro-organismos dispõem para tolerar condições ambientais adversas e ainda as funções que estes micro-organismos podem ter na proteção vegetal contra a dessecação. / Caatinga, a Brazilian unique biome, inserted in the semi-arid climate of Brazilian northeast, presents xerophytes with high resistance to drought periods. These plants are found in association with well-adapted microorganisms that have evolved some cellular protection mechanisms against water stress, as well as plant protection against the negative effects of desiccation. This work aimed to study the bacteria associated to some Caatinga cacti, with respect to the structure of bacterial communities of bulk soil and rhizosphere of Cereus jamacaru during the modification of rainy season to dry season, identifying the dominant groups and discussing some functions that enable the soil-cactus-microorganism interaction maintenance during drought. Besides, we searched for drought-tolerant bacteria able to promote plant growth under water stress. Samples were collected along the Caatinga biome in five states: BA, CE, PI, PB, and RN in a total of five points. With unculturable techniques, it was possible to observe that the sampling season (rainy/dry) was the main driver for the modification of bacterial communities\' structure. Proteobacteria and Bacteroidetes phyla were the most abundant during the rainy season while phylum Actinobacteria and Bacillus group were the most abundant during the dry season. With culturable techniques, it was observed a high frequency of strains belonging to genus Bacillus that were able to grow in medium at reduced water activity and displaying some mechanisms of desiccation protection such as the production of exopolysaccharides and biofilm. Furthermore, several strains showed mechanisms of direct and/or indirect plant growth promotion, like the production of fitohormone, availability of P through solubilization, nitrogen fixation, reduction of negative effects caused by stress-induced ethylene, production of cellulase and ammonia. One strain of Bacillus sp. was able to promote maize growth under water stress, increasing some of the analyzed plant parameters. The use of bacterial consortium between two strains, as well as mechanisms displayed by microorganisms under adverse environmental conditions and their functions in plant protection against desiccation are also discussed.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-04-11T15:48:55Z No. of bitstreams: 1 Edneia Lucena Vieira.pdf: 338368 bytes, checksum: 9a7fbe06e41900a72d6275855065069c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T15:48:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edneia Lucena Vieira.pdf: 338368 bytes, checksum: 9a7fbe06e41900a72d6275855065069c (MD5) Previous issue date: 2006-03-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The study aimed to evaluate the intake and digestibility of dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), nonfiber detergent (NDF), non-fiber carboihydrates (NFC), rumen conditions and total digestible nutrients (TDN) of spineless cacti based diets for goats containing increasing levels of tifton hay. Five goats rumen fistulated were used, housed in individual. The experimental design used was a 5 x 5 Latin square. The experimental diets were composed of spineless cacti,tifton hay (5, 15, 25, 35 and 45%), soy bran and mineral salt. Intake of DM, OM, NFC, CP and NDF they were influenced by the hay addition in the diet. The diets did not differ with relationship to the digestibility coefficients and TDN. The pH values varied as a function of the feeding schedule and schedule of hay addition. Ruminal N-NH3 concentration was influenced by the addition of hay to the diet. Addition of tifton hay to the diet influences the DM, OM, CP, NDF and NFC consumption, but not the digestibility coefficients of those nutrients. / Objetivou-se avaliar o efeito da adição de feno em dietas à base de palma forrageira sobre o consumo e a digestibilidade da matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), e carboidratos-não-fibrosos (CNF) e sobre as condições ruminais de caprinos. Foram utilizados cinco caprinos, mestiços, fistulados no rúmen, alojados em baias individuais. O delineamento experimental foi o quadrado latino 5 x 5. As dietas experimentais foram compostas por palma forrageira, feno de tifton (5; 15; 25; 35 e 45%), farelo de soja e sal mineral. O consumo de MS, MO, CNF, PB e FDN foram influenciados pela adição de feno na dieta. Não foi observada influência dos tratamentos sobre os coeficientes de digestibilidade e teores de NDT. Os valores de pH variaram em função da hora de alimentação e da adição de feno. A concentração de N-NH3 ruminal foi influenciada pela adição de feno na dieta. Adição de feno de tifton na dieta influencia o consumo de MS, MO, PB, FDN e CNF, mas não os coeficientes de digestibilidade desses nutrientes.