Orientador: Marcelo Carnier Dornelas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:18:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_DiegoIsmael_D.pdf: 4893065 bytes, checksum: 1f8621283157c9a9ebce9de36cac067a (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Em Passiflora, a grande variabilidade das estruturas florais e cores permitiu adaptação dessas espécies a diversos tipos de polinizadores. Em geral, espécies polinizadas pelo mesmo grupo de animais exibem um conjunto de caracteres que determinam esses sistemas de polinização. O presente estudo teve como objetivo caracterizar o desenvolvimento de estruturas florais peculiares de espécies do gênero (androginóforo e corona), bem como, os aspectos bioquímicos (cor, aroma e néctar) de espécies com diferentes sistemas de polinização (ornitofilia e quiropterofilia) e nos híbridos interespecíficos obtidos entre as mesmas. Nossas análises evidenciaram que a espécie ornitófila (P. coccinea - flor vermelha) e a espécie quiropterófila (P. setacea - flor branca) apresentaram caracteres morfológicos, bem como, a composição química do néctar contrastantes estando essas características florais de acordo com os seus sistemas de polinização. Nos híbridos, nem todas as características foram intermediárias, em relação às espécies parentais. O androginóforo curvo, comumente, observado em espécies do gênero polinizadas por morcegos foi atribuído como resposta à barreira física exercida pelo perianto e a redistribuição de auxina nos tecidos dessa estrutura. Com relação à cor, os híbridos apresentaram tonalidades de vermelho diferentes da coloração escarlate observada em P. coccinea. Porém, a diversidade de pigmentação caracterizada nestes genótipos de Passiflora pôde ser explicada pela combinação de moléculas específicas de antocianinas acumuladas em suas pétalas. Quanto à composição química do aroma, os híbridos apresentaram uma composição qualitativamente similar ao de P. coccinea, não sendo observados a herdabilidade de compostos característicos do aroma de P. setacea (benzenoides). Possível correlação entre cor e aroma foi sugerida. Acredita-se que esses resultados possam contribuir para a compreensão da evolução destes sistemas de polinização dentro do gênero Passiflora / Abstract: In Passiflora, the great variability of floral structures and colours allowed adaptation of these species to different types of pollinators. In general, species pollinated by the same group of animals exhibit a set of characters that determine these pollination systems. This study aimed to characterize the development of unique floral structures of the genus (androgynophore and corona), as well as the biochemical aspects (colour, scent and nectar) of species with different pollination systems (ornithophily and chiropterophily) and in interspecific hybrids obtained between of them. Our analyzes have shown that both, morphology and nectar composition from ornithophilous (P. coccinea - red flower) and chiropterophilous species (P. setacea - white flower) are contracting, and these resources according to their pollination systems. In hybrids, not all features were intermediate in relation to the parental species. The bend androgynophore, commonly observed in the Passiflora species pollinated by bats was assigned in response to the physical barrier exerted by the perianth and the redistribution of auxin in tissues of that structure. Regarding colour, the hybrids showed different shades of red staining in comparison to the scarlet red observed in P. coccinea. However, the diversity of pigmentation characterized in these Passiflora genotypes could be explained by the combination of specific molecules anthocyanins accumulated in their petals. Regarding scent composition, hybrids showed a similar composition to the P. coccinea and, it was not observed heritability of characteristic P. setacea compounds (benzenoids). Possible correlation between colour and scent has been suggested. It is believed that these results may contribute to understanding the evolution of these pollination systems within the genus Passiflora / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

Euphorbiaceae é uma família com grande diversidade floral, despertando o interesse desde meados do século XVIII e que, atualmente, é composta por 218 gêneros e 6.745 espécies, distribuídas em quatro subfamílias (Cheilosoideae, Acalyphoideae, Crotonoideae e Euphorbioideae). Essas variações morfológicas, tais como a presença de pseudantos e os diferentes níveis de reduções florais, são razões para as divergências em sua classificação e motivação para diversos estudos evolutivos. Considerando a variedade de tipos de pseudantos e flores presentes nas diferentes subfamílias, quatro espécies foram selecionadas para este trabalho: Dalechampia meridionalis Müll. Arg. (Acalyphoideae), Joannesia princeps Vell. (Crotonoideae), Euphorbia sipolisii N.E. Br. (Euphorbioideae) e Pera glabrata Poepp. ex Baill. (de posição incerta). O objetivo desse estudo foi analisar os diferentes graus de redução floral, com ênfase na atividade dos meristemas (padrões de divisão, expansão e diferenciação celular) juntamente com os fatores ontogenéticos (diferenças quanto à formação de primórdios) que levaram a supressão de verticilos e culminaram no surgimento dos pseudantos. Aliado a esta diversidade e à redução dos verticilos, tem-se a importância das estruturas secretoras na manutenção da recompensa ao polinizador e, portanto, o objetivo deste trabalho é complementado com o estudo morfoanatômico destas estruturas e análise histoquímica de seus exsudatos. Botões florais e flores em diversos estágios de desenvolvimento foram analisados em microscopia de luz e em microscopia eletrônica de varredura para auxiliar na investigação da ontogênese floral. Nas fases iniciais de desenvolvimento dos pseudantos, as primeiras estruturas a se formar são os diferentes níveis de brácteas. Os primórdios florais iniciam formação concomitantemente aos invólucros, sendo a iniciação das flores estaminadas pistiladas diferenciada, ocorrendo a formação de perianto unicamente em Dalechampia e Pera, formação de constrições nas flores de Dalechampia e Euphorbia e os pseudantos consideradas protogínicos. As flores de J. princeps apresentam iniciação similar à dos pseudantos, diferindo especialmente quanto ao desenvolvimento do perianto, não havendo a formação de constrição. As flores diferem anatomicamente quanto à características do gineceu e também nos padrões de ramificação. Coléteres são encontrados nas fases iniciais de desenvolvimento do ciátio e Dalechampia e laticíferos e idioblastos fenólicos ocorrem em diversas fases de Joannesia e Pera, secretando exsudatos compostos por mucilagem, proteínas, ácidos graxos e fenólicos. A glândula de resina de Dalechampia e os nectários de Euphorbia e Joannesia atuam como glândulas nupciais e iniciam sua formação logo nos primórdios florais, apresentando secreção de exsudatos ricos em lipídios e açúcares, respectivamente. Considerando a ocorrência dos pseudantos em Acalyphoideae e Euphorbioideae e a variação floral presente em Crotonoideae, propõe-se que as características estruturais e as reduções florais observadas nos pseudantos tiveram mais de uma origem ao longo da evolução de Euphorbiaceae e assim sugerimos que os pseudantos evoluíram não apenas de um processo de redução, mas também de uma reorganização das flores ao longo do eixo da inflorescência. As estruturas secretoras estão possivelmente relacionadas a variação morfológica e à história evolutiva do grupo, importantes para o desenvolvimento completo das inflorescências e flores / Euphorbiaceae is a family with great floral diversity, arousing interest from the mid-eighteenth century, currently composed of 218 genera and 6,745 species, distributed into four subfamilies (Cheilosoideae, Acalyphoideae, Crotonoideae and Euphorbioideae). The morphological variations such as the presence of pseudanthia and different levels of floral reductions are reasons for the differences in classification and also motivation for several evolutionary studies. Considering the variety of pseudanthia and flowers present in the different subfamilies, four species were selected for this study: Dalechampia meridionalis Müll. Arg. (Acalyphoideae), Joannesia princeps Vell. (Crotonoideae), Euphorbia sipolisii N.E. Br. (Euphorbioideae) and Pera glabrata Poepp. ex Baill. (uncertain position). The aim of this study was to analyze the different degrees of floral reduction, with emphasis on the activity of meristems (patterns of division, expansion and differentiation) along with the ontogenetic factors (differences on the primordia formation) which led to the suppression of whorls and culminated into the emergence of pseudanthia. Allied to this diversity and reduction of whorls, there is the importance of secretory structures in maintaining the pollinators reward and therefore the aim of this study is complemented with the morphoanatomical study of these structures and the histochemical analysis of their exudates. Flower buds and flowers in different stages of development were analyzed in light and scanning electronic microscopy to assist the investigation of floral ontogeny. In the early stages of development of pseudanthia, the first structures to be formed are the different levels of bracts. The floral primordia begin concomitantly as the involucre, with distinct initiation of staminate and pistillate flowers, formation of perianth only in Dalechampia and Pera, constrictions in the flowers of Euphorbia and Dalechampia and pseudanthia considered protogynic. The flowers of J. princeps show similar initiation as pseudanthia, differing especially in the development of the perianth, without the formation of constriction. The flowers differ anatomically in the gynoecium characteristics and also in branching patterns. Colleters are found in early stages of development of the cyathium and in Dalechampia, and laticifers and phenolic idioblasts occur in various stages of Joannesia and Pera, secreting exudates composed of mucilage, proteins, fatty acids and phenolic compounds. The resin gland of Dalechampia and the nectaries of Euphorbia and Joannesia act as nuptial glands and begin their formation in the floral primordia, presenting secretion of exudates rich in lipids and sugars, respectively. Considering the occurrence of pseudanthia in Acalyphoideae and Euphorbioideae and the floral variations present in Crotonoideae, it is proposed that the structural characteristics and floral reductions observed in pseudanthia had more than one single origin throughout the evolution of Euphorbiaceae and so we suggest that pseudanthia evolved not only by a process of reduction, but also by a reorganization of flowers along the inflorescence axis. Secretory structures are possibly related to morphological variations and the evolutionary history of the group, being important for the complete development of inflorescences and flowers

Orientadores: Ione Salgado, Cecilia Alzira Pinto-Maglio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T11:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Seligman_Kelly_M.pdf: 3879828 bytes, checksum: 479952026f21e4da513fff98938d5538 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O radical óxido nítrico (NO), que pode ser produzido nos organismos pela oxidação de arginina ou redução de nitrito, é uma importante molécula sinalizadora em plantas atuando como modulador de diversos processos metabólicos e de desenvolvimento. Recentemente foi identificado como um dos sinais envolvidos no processo de floração. A transição da fase de crescimento vegetativo para a fase reprodutiva é atrasada em plantas mutantes que superproduzem NO, enquanto que a floração é precoce em plantas mutantes deficientes na síntese deste radical. O principal objetivo deste trabalho foi identificar os sítios de produção de NO durante o desenvolvimento floral de Arabidopsis thaliana L. Foram utilizados os indicadores fluorescentes 4,5-diacetato de diaminofluoresceína (DAF-2 DA) e 1,2-diaminoantraquinona (1,2-DAA) para localizar in situ, por microscopia de fluorescência, a produção de NO em botões florais de A. thaliana em diferentes estágios de desenvolvimento. Ainda, a produção de NO pelas estruturas florais foi comparada entre plantas do tipo selvagem e mutante duplo defectivo para os genes estruturais da enzima nitrato redutase - NR - (nia1 nia2) que apresentam conteúdo reduzido de aminoácidos e nitrito e, consequentemente, de NO em suas folhas. Foi analisado também o efeito do seqüestrador de NO, CPTIO, na prevenção da emissão de fluorescência. Os resultados mostraram que o NO é sintetizado em células e tecidos específicos da estrutura floral e que sua produção aumenta com o desenvolvimento floral até a antese: a fluorescência dos indicadores, prevenida pelo seqüestrador de NO, ficou restrita às papilas estigmáticas em gineceus imaturos e a grãos de pólen produzidos pela antera no estame. Plantas mutantes de A. thaliana nia1 nia2 apresentaram o mesmo padrão de emissão de NO nos órgãos florais que o tipo selvagem. Sépalas e pétalas não apresentaram produção significativa de NO em ambos os genótipos analisados. A validação dos resultados obtidos por microscopia foi feita através da incubação de tecidos florais intactos com DAF-2, quantificando-se, por espectrofluorimetria, o composto DAF-2T resultante da reação do indicador com o NO emitido pelos tecidos. Os dados obtidos por espectrofluorimetria mostraram que a intensidade de fluorescência emitida por botões florais foi maior durante o estágio 11 de desenvolvimento, corroborando os dados obtidos de localização por microscopia de fluorescência. Ainda, foi possível quantificar que as plantas do tipo selvagem apresentam, em média, maior intensidade de fluorescência emitida, que plantas nia1 nia2: 1,39 e 1,89 vezes maior nas fases 11 e 13 de desenvolvimento, respectivamente. Um segundo objetivo deste trabalho foi avaliar o papel da enzima NR na indução floral. Os dados obtidos revelam que plantas nia1 nia2 possuem floração precoce, 6 dias em média, quando comparadas com plantas do tipo selvagem. Para verificar se a floração precoce no mutante nia1 nia2 era conseqüência apenas da deficiência do radical NO, ou também da deficiência de aminoácidos, foram analisados os parâmetros de indução floral em plantas nia1 nia2 tratadas com os aminoácidos arginina ou glutamina, para a recuperação dos níveis basais de aminoácidos. A floração neste mutante permaneceu precoce, sugerindo que o fenótipo de floração precoce é conseqüência da deficiência de NO nestas plantas durante a fase vegetativa. Estes resultados sugerem que o NO pode ter um importante papel no processo de floração e no sucesso da reprodução vegetal / Abstract: The radical nitric oxide (NO), that can be produced in the organism by arginine oxidation or nitrite reduction, is an important signaling molecule in plants acting as modulator of several metabolic and developmental processes. Recently NO was identified as one of several signals involved in flowering. The transition from vegetative to reproductive growth is delayed in mutant plants that overproduce NO, while this process is precocious in mutant plants deficient in NO synthesis. The main objective of this study was to identify the sites of NO production during floral development of Arabidopsis thaliana. The fluorescent probes, 4,5-daminofluorescein diacetate and 1,2-diaminoanthraquinone, were utilized to localize in situ, by fluorescence microsopy, the NO production in floral buds of A. thaliana at different stages of development. Still, NO production by the floral structures was compared between wild-type and double defective mutant plants for structural genes of nitrate reductase enzyme - NR - (nia1 nia2) which have reduced content of amino acids and nitrite and, consequently, of NO in their leaves. It was also analyzed the effect of the NO scavenger, CPTIO, in preventing the fluorescence emission. The results showed that NO is synthesized in specific cells and tissues in the floral structure and its production increases with the floral development until anthesis: the fluorescence of the indicators, prevented by NO scavenger, was restricted to the stigmatic papillae, in the gynoecium, and to pollen grains produced by anther in stamen. Mutant plants of A. thaliana nia1 nia2 showed the same pattern of NO emission by the floral organs to that observed in the wild type genotype. Sepals and petals showed no significant NO production in both genotypes analyzed. Validation of the results obtained by fluorescence microscopy was realized by incubating floral tissues with DAF-2 and quantifying, by spectrofluorimetry, the DAF-2T resulted from reaction between the probe and the NO emitted by the tissues. Data obtained by spectrofluorimetry showed that the fluorescence intensity emitted by floral buds was higher during stage 11 of development, corroborating localization data obtained by fluorescence microscopy. Additionally, wild type plants showed greater intensity of fluorescence emission, on average, than nia1 nia2 plants: 1,39 and 1,89 times higher in phases 11 and 13 of development, respectively. A second objective of this work was to evaluate the role of the NR enzyme in floral induction. Data obtained revealed that nia1 nia2 plants flowers earlier, 6 days on average, than the wild-type plants. To verify whether the early flowering phenotype in nia1 nia2 was only consequence of the NO deficiency, or was also due to the amino acids deficiency, it were analyzed the parameters of floral induction in nia1 nia2 plants treated with the amino acids arginine or glutamine for the recovery of the amino acids levels. Flowering in this mutant remained precocious, suggesting that the early flowering phenotype is a consequence of NO deficiency in these plants during the vegetative growth. These results suggest that NO may have an important role in the flowering process and to the reproductive success of the plant / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Important among monocots neotropical family, the bromeliads expand the richness and diversity of the ecosystems where occurs. So gather knowledge in pursuit for implementing projects really effective for biodiversity conservation becomes essential. Therefore, information on the structure of sporangia and gametophytes contribute to a better characterization of reproductive processes, and the application of the characters in taxonomic and phylogenetic analysis, whose results are of great value to conservation programs. This work seeks to understand embryology with emphasis on structural Dyckia racinae L.B.Sm., featuring aspects of early development of reproductive structures, androsporogenesis and androgametogenesis. The floral meristem of D. racinae in its developmental phase, possess a three layered structure: dermal, subdermal and central. In regions where the floral organs initiate development it is possible to identify a cytoplasmic condensation followed by a periclinal division in the subdermal layer. D. racinae shows perfect flowers, being such flowers trimerous, heterochlamydeous and subtended by a bract. The androecium consists of six stamens, and the ovary is superior, trilocular and nectaries are present and predominantly infralocular. The pattern formation of the anther parietal layers is basic type, the tapetum is secretory, the epidermis is papilate, and cytokinesis after meiosis is successive. After tetrads release from callose wall, the androspore maturation occurs, when is observed cytoplasm polarization, followed by first pollen mitosis that gives rise to generative and vegetative cells. In D. racinae the androphytes are shed in a two celled state, and sporoderme consist of an outer resistant exine and inner intine. Pollenkitt is observed at the pollen grain surface. Dimorphic pollen was observed. The dimorphic pollen present little volume and the aperture region remains concave, besides relatively less dense cytoplasm, delayed starch accumulation and delayed and partial regression of vacuole. In another grain type abnormal pollen mitosis was observed. In both type of grains vegetative and generative cells are not formed. / Importante família entre as monocotiledôneas neotropicais, as bromeliáceas ampliam a riqueza e a diversidade dos ecossistemas de que fazem parte. Assim, reunir conhecimentos na busca de projetos realmente efetivos para conservação da biodiversidade se torna essencial. Para tanto, informações sobre a estrutura de esporângios e gametófitos contribuirão para a melhor caracterização de processos reprodutivos, além da aplicação dos caracteres em análises taxonômicas e filogenéticas, cujos resultados são de grande valor aos programas de conservação. Este trabalho buscou conhecer a embriologia com ênfase estrutural de Dyckia racinae L.B.Sm., caracterizando aspectos de desenvolvimento inicial das estruturas reprodutivas, além da androsporogênese e da androgametogênese. O meristema floral de D. racinae, durante a fase inicial de seu desenvolvimento, está organizado em três camadas: dérmica, subdérmica e central. Nas regiões onde os primórdios dos órgãos florais serão projetados é possível identificar um adensamento citoplasmático seguido de uma divisão periclinal na camada subdérmica. A espécie Dyckia racinae apresenta flores perfeitas, trímeras e heteroclamídeas, envolvidas por uma bráctea. O androceu é composto por seis estames, o ovário é súpero e trilocular, nectários estão presentes, sendo predominantemente infraloculares. O padrão de formação dos estratos parietais da antera é do tipo básico, o tapete é secretor, a epiderme é papilada, a tétrade de andrósporos se forma de forma sucessiva, sendo tais tétrades decussadas ou isobilaterais. Após a liberação das tétrades da calose, ocorre a maturação dos andrósporos, quando ocorre polarização do citoplasma, seguido da primeira mitose onde são formadas a célula generativa e vegetativa. Em D. racinae os andrófitos são bicelulares quando liberados das anteras, com uma abertura, apresentando uma esporoderme constituída por exina, mais externa e resistente, e intina mais interna. Pollenkitt é observado na superfície dos andrófitos. Foram observados grãos de pólen dimórficos. Os grãos dimórficos apresentam pouco volume e a região da abertura se mantém côncava, além de citoplasma pouco denso, acúmulo tardio de grãos de amido e regressão parcial e tardia da vacuolação. Em outro grupo de grãos a primeira mitose foi atípico. Em ambos os tipos de grãos as células generativa e vegetativa não são formadas.

Orientador: Marcelo Carnier Dornelas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T10:39:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_MairaNogueirade_M.pdf: 3639032 bytes, checksum: c25c08dbfd51087e6845ff57b3577284 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Os fatores de transcrição da família TCP são amplamente distribuídos no reino vegetal e, desde sua primeira descrição em 1999, novas descobertas demonstraram sua importância na evolução e controle do desenvolvimento de plantas. Entre as funções conhecidas dos genes TCP estão: o controle da dominância apical e da simetria de órgãos, bem como da curvatura da superfície foliar e da senescência. Este trabalho teve como objetivos a caracterização da função do gene TCP5 no desenvolvimento floral de Arabidopsis thaliana, através do estudo de seu padrão de expressão e da caracterização morfológica de plantas transgênicas apresentando alterações da expressão deste gene. Análises de RT-PCR revelaram a presença de transcritos de TCP5 em inflorescências, indicando um possível papel no desenvolvimento floral. O padrão de expressão espacial e temporal de TCP5 foi analisado através de hibridização in situ. Os transcritos localizam-se em meristemas de inflorescência e meristemas florais, e preferencialmente na região apical dos primórdios de órgãos florais. Estudos com plantas transgênicas superexpressando TCP5 na epiderme (construção pATML1:TCP5) revelaram que estas possuem pétalas com comprimento significativamente maior e com forma distinta do genótipo selvagem. Ainda, a análise destas plantas transgênicas com o uso de microscopia eletrônica de varredura revelou a presença de más-formações no gineceu e germinação ectópica de grãos de pólen. Plantas superexpressando um microRNA artificial (35S:miR-3TCP) que desliga a expressão dos genes do clado TCP5-like (TCP5, TCP13 e TCP17) apresentaram sépalas, pétalas e carpelos maiores do que o tipo selvagem. Juntos, os resultados corroboram a hipótese de que o gene TCP5 atua nos mecanismo de maturação de órgãos florais, determinando tamanho e forma através da regulação dos processos de proliferação e expansão celular / Abstract: The TCP family of transcription factors is widely distributed in the plant kingdom, and since its first description in 1999, new discoveries have shown its importance in evolution and control of plant development. Among the known functions of TCP genes are: the control of apical dominance and symmetry of organs as well as the curvature of leaf surface and senescence. The aims of this study were: to characterize TCP5 gene function in Arabidopsis thaliana floral development, through the study of its expression pattern and morphological characterization of transgenic plants with differential expression of the gene. RT-PCR analysis revealed the presence of TCP5 mRNA in inflorescences, suggesting a possible role in flower development. Spatial and temporal pattern of expression of TCP5 was analyzed by in situ hybridization. Transcripts are located in inflorescence meristem and floral meristems, and preferably in the apical region of the floral organ primordia. Studies with transgenic plants overexpressing TCP5 in the epidermis (pATML1:TCP5 construction) revealed longer petals than the wild-type. Still, the analysis of these transgenic lines by scanning electron microscopy revealed malformations in the gynoecium and ectopic germination of pollen grains. Overexpression of an artificial microRNA that turns off the expression of TCP5-like clade genes (TCP5, TCP13 and TCP17) in 35S:miR-TCP plants showed bigger sepals, petals and carpels than the wild type. Together, these results support the hypothesis that TCP5 gene operates in the mechanisms of floral organ maturation, determining size and shape through the regulation of cell proliferation and expansion processes / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestra em Biologia Vegetal

Euphorbiaceae é uma família com grande diversidade floral, despertando o interesse desde meados do século XVIII e que, atualmente, é composta por 218 gêneros e 6.745 espécies, distribuídas em quatro subfamílias (Cheilosoideae, Acalyphoideae, Crotonoideae e Euphorbioideae). Essas variações morfológicas, tais como a presença de pseudantos e os diferentes níveis de reduções florais, são razões para as divergências em sua classificação e motivação para diversos estudos evolutivos. Considerando a variedade de tipos de pseudantos e flores presentes nas diferentes subfamílias, quatro espécies foram selecionadas para este trabalho: Dalechampia meridionalis Müll. Arg. (Acalyphoideae), Joannesia princeps Vell. (Crotonoideae), Euphorbia sipolisii N.E. Br. (Euphorbioideae) e Pera glabrata Poepp. ex Baill. (de posição incerta). O objetivo desse estudo foi analisar os diferentes graus de redução floral, com ênfase na atividade dos meristemas (padrões de divisão, expansão e diferenciação celular) juntamente com os fatores ontogenéticos (diferenças quanto à formação de primórdios) que levaram a supressão de verticilos e culminaram no surgimento dos pseudantos. Aliado a esta diversidade e à redução dos verticilos, tem-se a importância das estruturas secretoras na manutenção da recompensa ao polinizador e, portanto, o objetivo deste trabalho é complementado com o estudo morfoanatômico destas estruturas e análise histoquímica de seus exsudatos. Botões florais e flores em diversos estágios de desenvolvimento foram analisados em microscopia de luz e em microscopia eletrônica de varredura para auxiliar na investigação da ontogênese floral. Nas fases iniciais de desenvolvimento dos pseudantos, as primeiras estruturas a se formar são os diferentes níveis de brácteas. Os primórdios florais iniciam formação concomitantemente aos invólucros, sendo a iniciação das flores estaminadas pistiladas diferenciada, ocorrendo a formação de perianto unicamente em Dalechampia e Pera, formação de constrições nas flores de Dalechampia e Euphorbia e os pseudantos consideradas protogínicos. As flores de J. princeps apresentam iniciação similar à dos pseudantos, diferindo especialmente quanto ao desenvolvimento do perianto, não havendo a formação de constrição. As flores diferem anatomicamente quanto à características do gineceu e também nos padrões de ramificação. Coléteres são encontrados nas fases iniciais de desenvolvimento do ciátio e Dalechampia e laticíferos e idioblastos fenólicos ocorrem em diversas fases de Joannesia e Pera, secretando exsudatos compostos por mucilagem, proteínas, ácidos graxos e fenólicos. A glândula de resina de Dalechampia e os nectários de Euphorbia e Joannesia atuam como glândulas nupciais e iniciam sua formação logo nos primórdios florais, apresentando secreção de exsudatos ricos em lipídios e açúcares, respectivamente. Considerando a ocorrência dos pseudantos em Acalyphoideae e Euphorbioideae e a variação floral presente em Crotonoideae, propõe-se que as características estruturais e as reduções florais observadas nos pseudantos tiveram mais de uma origem ao longo da evolução de Euphorbiaceae e assim sugerimos que os pseudantos evoluíram não apenas de um processo de redução, mas também de uma reorganização das flores ao longo do eixo da inflorescência. As estruturas secretoras estão possivelmente relacionadas a variação morfológica e à história evolutiva do grupo, importantes para o desenvolvimento completo das inflorescências e flores / Euphorbiaceae is a family with great floral diversity, arousing interest from the mid-eighteenth century, currently composed of 218 genera and 6,745 species, distributed into four subfamilies (Cheilosoideae, Acalyphoideae, Crotonoideae and Euphorbioideae). The morphological variations such as the presence of pseudanthia and different levels of floral reductions are reasons for the differences in classification and also motivation for several evolutionary studies. Considering the variety of pseudanthia and flowers present in the different subfamilies, four species were selected for this study: Dalechampia meridionalis Müll. Arg. (Acalyphoideae), Joannesia princeps Vell. (Crotonoideae), Euphorbia sipolisii N.E. Br. (Euphorbioideae) and Pera glabrata Poepp. ex Baill. (uncertain position). The aim of this study was to analyze the different degrees of floral reduction, with emphasis on the activity of meristems (patterns of division, expansion and differentiation) along with the ontogenetic factors (differences on the primordia formation) which led to the suppression of whorls and culminated into the emergence of pseudanthia. Allied to this diversity and reduction of whorls, there is the importance of secretory structures in maintaining the pollinators reward and therefore the aim of this study is complemented with the morphoanatomical study of these structures and the histochemical analysis of their exudates. Flower buds and flowers in different stages of development were analyzed in light and scanning electronic microscopy to assist the investigation of floral ontogeny. In the early stages of development of pseudanthia, the first structures to be formed are the different levels of bracts. The floral primordia begin concomitantly as the involucre, with distinct initiation of staminate and pistillate flowers, formation of perianth only in Dalechampia and Pera, constrictions in the flowers of Euphorbia and Dalechampia and pseudanthia considered protogynic. The flowers of J. princeps show similar initiation as pseudanthia, differing especially in the development of the perianth, without the formation of constriction. The flowers differ anatomically in the gynoecium characteristics and also in branching patterns. Colleters are found in early stages of development of the cyathium and in Dalechampia, and laticifers and phenolic idioblasts occur in various stages of Joannesia and Pera, secreting exudates composed of mucilage, proteins, fatty acids and phenolic compounds. The resin gland of Dalechampia and the nectaries of Euphorbia and Joannesia act as nuptial glands and begin their formation in the floral primordia, presenting secretion of exudates rich in lipids and sugars, respectively. Considering the occurrence of pseudanthia in Acalyphoideae and Euphorbioideae and the floral variations present in Crotonoideae, it is proposed that the structural characteristics and floral reductions observed in pseudanthia had more than one single origin throughout the evolution of Euphorbiaceae and so we suggest that pseudanthia evolved not only by a process of reduction, but also by a reorganization of flowers along the inflorescence axis. Secretory structures are possibly related to morphological variations and the evolutionary history of the group, being important for the complete development of inflorescences and flowers

Euphorbiaceae s.l. are distributed in the most varied types of vegetation and habitat, being one of the biggests, most complexs and diversified families in the angiosperms. Its classification was discussed during long time by many authors and with the phylogenetic analyses was proved its polyphyletic origin, bearing the dissolution in six distinct families: Phyllanthaceae, Picrodendraceae, Putranjivaceae, Pandaceae, Peraceae e Euphorbiaceae s.s. Considering the floral diversity of these families, fours species were selected to this study, aiming to sample the different groups: Phyllanthus urinaria (Phyllanthaceae), Piranhea trifoliate (Picrodendraceae), Alchornea sidifolia (Euphorbiaceae s.s.) and Microdesmis caseariifolia (Pandaceae). There are few detailed literature about the floral structure of the representants from the allied families of Euphorbiaceae s.l., which makes difficult the accurate usage of the floral characters in studies about systematics and evolution of these groups. Furthermore, information on the functional implications of these characteristics in the biology of the species are limited. In this context, the aim of this work was analyse the floral morphology, with an emphasis on the development patterns, vascularization and secretory structures. For this purpose, floral buds and flowers in different stages of development were fixed, dehydrated, embedded in Paraplast or historesin, sectioned and stained, besides the SEM and TEM analysis that helped on the investigation of the floral ontogenesis and the nectariferous tissue. As main results of the structural analysis, we found that Phyllanthus urinaria has sepals and petals, as well Piranhea trifoliate, both from the clade Phyllanthaceae + Picrodendraceae. Then, flowers from these groups should be studied from its origin and vascularization to have a better understanding of the evolutionary path of the perianth in these families. Piranhea trifoliate also have staminodes that may indicate a transitional process during the evolution of the group. In Alchornea sidifolia we found development patterns that explain the formation of characteristics of anemophilous plant, such as the production of more flowers in the male inflorescences than the more compact and fewer flowered female inflorescences, the presence of unisexual flowers with reduced perianth, absence of nectaries, and female flowers with extensive stigmatic receptive surface. This species also has a peculiar characteristic regarding the number of carpels, which is generally three in the Euphorbiaceae and Malpighiales, even though A. sidifolia has two carpels. Microdesmis caseariifolia displayed variation in the number of stamens, shown a placental obturator and a pistilode, and all these features are novelties to the Pandaceae. This study adds to the floral knowledge of the different families, as well as enable to raise issues to be addressed in future studies about the structure and evolution of floral characters in Malpighiales / As Euphorbiaceae s.l. distribuem-se nos mais variados tipos de vegetação e habitat, sendo uma das maiores, mais complexas e diversificadas famílias das angiospermas. Sua classificação foi discutida durante muito tempo por diversos autores e, atualmente, as análises filogenéticas, comprovaram seu polifiletismo, dando suporte ao desmembramento em seis famílias distintas: Phyllanthaceae, Picrodendraceae, Putranjivaceae, Pandaceae, Peraceae e Euphorbiaceae s.s. Considerando a diversidade floral destas famílias, quatro espécies foram selecionadas para este trabalho, visando amostrar os diferentes grupos: Phyllanthus urinaria (Phyllanthaceae), Piranhea trifoliata (Picrodendraceae), Alchornea sidifolia (Euphorbiaceae s.s.) e Microdesmis caseariifolia (Pandaceae). Poucos são os estudos detalhados sobre a estrutura floral de representantes das famílias segregadas de Euphorbiaceae s.l., o que dificulta o uso acurado dos caracteres florais em estudos sobre sistemática e evolução dos grupos em questão. Além disso, as informações sobre as implicações funcionais dessas características na biologia das espécies são limitadas. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi analisar a morfologia da floral, com ênfase nos padrões de desenvolvimento, vascularização e estruturas secretoras. Para isso, botões florais e flores em diversos estágios de desenvolvimento foram fixados, desidratados, incluídos em parafina ou historresina, seccionados e corados, além das análises em MEV e MET que auxiliaram na investigação da ontogênese floral e tecido nectarífero. Como principais resultados das análises estruturais, encontramos que Phyllanthus urinaria possui sépalas e pétalas, bem como Piranhea trifoliata, espécies pertencentes ao clado Phyllanthaceae + Picrodendraceae. Logo, flores desses grupos devem ser analisadas a partir de sua origem e vascularização para que haja um melhor entendimento da trajetória evolutiva do perianto nessas famílias. Piranhea trifoliata também apresentou estaminódios que podem indicar um processo transicional durante a evolução do grupo. Em Alchornea sidifolia nós encontramos padrões de desenvolvimento que explicam a formação de características de plantas anemófilas, como a produção de mais flores nas inflorescências masculinas do que nas femininas, flores unissexuais com perianto reduzido, ausência de nectários e flores femininas com uma extensa região estigmática. Essa espécie também apresenta uma característica peculiar em relação ao número de carpelos, que geralmente são três nas Euphorbiaceae e na das Malpighiales, mas A. sidifolia apresenta dois carpelos. Microdesmis caseariifolia mostrou variação no número de estames, presença de obturador placentário e pistilódio, sendo todas essas características novidades para a família. Este estudo contribuiu com o conhecimento floral das diferentes famílias, bem como permitiu criar hipóteses a serem abordadas em futuros estudos sobre a estrutura e evolução de caracteres florais em Malpighiales

The Euphorbiaceae are notable for floral and inflorescence diversity and evolutionary complexity. Croton, is the second largest genus in the family and exhibits particular diversity in its flowers, especially regarding perianth and number of stamens, besides the inflorescences, which are also very diverse. Considering Croton\'s great variability in the reproductive structures, the aim of this thesis was to study flowers and inflorescences with an evolutionary approach, including morphology, ontogeny, vasculature, auxin regulation and genetic expression. Flowers in several stages of development were analyzed using light microscopy and scanning electron microscopy. Inflorescences were analyzed in stereomicroscope and the traits were plotted on the most recent phylogeny of the genus. The genetic expression was tested using RNAseq. In the first chapter the flowers showed similarity in the initiation of sepals and the presence of filamentous, petaloid structures in Croton lundianus (Didr.) Müll. Arg., interpreted here as staminodes. In Croton sphaerogynus Baill., staminodes were described for the first time. The staminodes reported here could be interpreted as transitional structures that we considered as evolutionary reductions. In the second chapter, the staminate flowers showed polystemonous androecium and the delay in petals\' initiation and the antesepalous nectaries development interfered in the development of the stamens, characterizing obdiplostemony. Vasculature corroborated obdiplostemony and revealed a central stamen in C. fuscescens with carpelar features, interpreted here as a homeosis case. Glandular staminodes were registered and interpreted as a heterotopy case. The obdiplostemony may be related to modulation of the free IAA concentrations during floral developmental steps and Croton flowers can be used as good models for obdiplostemony, homeosis and heterotopy. In the third and fourth chapter we studied Croton inflorescences, which showed 17 patterns with differences on the organization and distribution of pistillate flowers. The inflorescence traits analyzed were very homoplastic, most likely determined by convergent evolution in distantly related lineages distributed in similar habitats. The genetic expression of C. fuscescens was particularly analyzed and the transcriptome showed that the different zones have their development guided through the same transcripts set. Each zone has different expression level and these variations and gradient could be interpreted as the boundary between each inflorescence zone. The floral developmental novelties and evolutionary links identified here raise the importance of future floral studies with the genus, what would bring a better understanding on how the reproductive structures evolved in the history of the group / Euphorbiaceae é uma família que recebe destaque quanto à diversidade de flores e inflorescências, além de sua complexidade evolutiva. Croton L. é o segundo maior gênero da família e exibe particular diversidade floral, em especial quanto a o perianto e número de estames, além das inflorescências, que também se apresentam muito diversas. Considerando a grande variação nas estruturas reprodutivas de Croton, o objetivo desta tese foi estudar as flores e inflorescências com abordagem evolutiva, incluindo morfologia, ontogênese, vascularização, regulação hormonal e expressão gênica. Flores em diversos estágios de desenvolvimento foram analisadas em microscopia der luz e varredura. Inflorescências foram estudadas em estereomicroscópio e os caracteres observados foram analisados nas filogenias mais recentes do grupo. A expressão gênica foi analisada com a técnica RNAseq. No primeiro capítulo as flores apresentaram semelhanças na iniciação das sépalas e presença de filamentos, estruturas petaloides em Croton lundianus (Didr.) Müll. Arg., interpretadas como estaminódios. Em Croton sphaerogynus Baill., estaminódios foram descritos pela primeira vez. Estas estruturas podem ser interpretadas como estruturas de transição evolutiva e reduções florais. No segundo capítulo as flores estaminadas apresentaram androceu polistêmone e o retardo na iniciação das pétalas e o desenvolvimento antessépalo dos nectários foram considerados como fatores chave para o desenvolvimento do androceu como obdiplostêmone. A vascularização corroborou a obdiplostemonia e revelou um estame central com características carpelares em C. fuscescens, interpretado aqui como um caso de homeose. Nectários glandulares foram registrados e interpretados como uma mudança heterotópica. A obdiplostemonia pode estar relacionada com as diferentes concentrações de auxina ao longo das etapas de desenvolvimento e as flores de Croton podem ser consideradas como bons modelos de obdiplostemonia, homeose e heterotopia. No terceiro e quarto capítulo nós investigamos as inflorescências de Croton, que apresentaram 17 padrões com diferenças na organização e distribuição das flores pistiladas especialmente. Os caracteres das inflorescências se mostraram homoplásticos e provavelmente determinados por evolução convergente em linhagens distantes distribuídas em habitats semelhantes. A expressão gênica de C. fuscescens foi particularmente analisada e o transcriptoma demonstrou que o desenvolvimento das diferentes zonas é regulado pelo mesmo conjunto gênico. Cada zona, pistilada ou estaminada, apresenta níveis distintos de expressão diferencial e o gradiente na expressão pode ser o delimitador entre as zonas. Os novos relatos quanto ao desenvolvimento floral em Croton e os links evolutivos identificados nesta tese levanta a importância de estudos para uma melhor compreensão sobre a evolução das estruturas reprodutivas neste grupo tão importante

Setaria viridis é uma espécie de gramínea muito relevante em estudos de desenvolvimento vegetal, por determinadas características que a fazem uma excelente proposta de organismo modelo para plantas monocotiledôneas de metabolismo C4. Para que a espécie seja utilizada amplamente em estudos que visem compreender o funcionamento e desenvolvimento vegetal, bem como os mecanismos moleculares que o modulam, é essencial que aspectos de seu desenvolvimento sejam desvendados. Nesse contexto, a caracterização do meristema radicular e das estruturas presentes nos estágios iniciais da germinação é importante para se compreender como ocorre, em gramíneas, o surgimento de tipos de raízes diferentes, além de correlacionar quais fatores ambientais e endógenos estão envolvidos na escolha de diferentes arquiteturas de sistemas radiculares em gramíneas. Além disso,a caracterização do desenvolvimento de estruturas florais em Setaria viridis é importante, uma vez que traz informações que podem contribuir com um aumento na eficiência de metodologias de transformação genética para a espécie, via \"spike dip\". O presente trabalho caracterizou morfoanatomicamente o desenvolvimento radicular desde os estágios iniciais da germinação e o desenvolvimento floral em Setaria viridis. Além disso, buscou estabelecer relação entre o surgimento de diferentes tipos de raízes (primárias e as adventícias) com diferentes condições de luminosidade em cultivos in vitro / Setaria viridis is a very important grass in studies of plant development, due to some characteristics that make it an excellent proposed model organism for monocotyledonous plants with C4 metabolism. To be widely used in studies that aim to understand plant functioning and development, as well as the molecular mechanisms that modulate it, it is essential that aspects of its development be unraveled. In this context, the characterization of the root meristem and structures present in the early stages of germination is also important to understand how the emergence of different root types occurs in grasses. Moreover, to correlate the environmental and endogenous factors involved in the choice of different architectures of root systems in grasses. Furthermore, the characterization of the development of floral structures in Setaria viridis is important, since it brings information that can contribute to the efficiency of methodologies of genetic transformation for the species. The present work characterized morphologically the root development during the initial stages of germination and the floral development of Setaria. In addition, it sought to establish a relationship between the emergences of different types of roots (primary and adventitious) with different light conditions in in vitro cultures

Setaria viridis é uma espécie de gramínea muito relevante em estudos de desenvolvimento vegetal, por determinadas características que a fazem uma excelente proposta de organismo modelo para plantas monocotiledôneas de metabolismo C4. Para que a espécie seja utilizada amplamente em estudos que visem compreender o funcionamento e desenvolvimento vegetal, bem como os mecanismos moleculares que o modulam, é essencial que aspectos de seu desenvolvimento sejam desvendados. Nesse contexto, a caracterização do meristema radicular e das estruturas presentes nos estágios iniciais da germinação é importante para se compreender como ocorre, em gramíneas, o surgimento de tipos de raízes diferentes, além de correlacionar quais fatores ambientais e endógenos estão envolvidos na escolha de diferentes arquiteturas de sistemas radiculares em gramíneas. Além disso,a caracterização do desenvolvimento de estruturas florais em Setaria viridis é importante, uma vez que traz informações que podem contribuir com um aumento na eficiência de metodologias de transformação genética para a espécie, via \"spike dip\". O presente trabalho caracterizou morfoanatomicamente o desenvolvimento radicular desde os estágios iniciais da germinação e o desenvolvimento floral em Setaria viridis. Além disso, buscou estabelecer relação entre o surgimento de diferentes tipos de raízes (primárias e as adventícias) com diferentes condições de luminosidade em cultivos in vitro / Setaria viridis is a very important grass in studies of plant development, due to some characteristics that make it an excellent proposed model organism for monocotyledonous plants with C4 metabolism. To be widely used in studies that aim to understand plant functioning and development, as well as the molecular mechanisms that modulate it, it is essential that aspects of its development be unraveled. In this context, the characterization of the root meristem and structures present in the early stages of germination is also important to understand how the emergence of different root types occurs in grasses. Moreover, to correlate the environmental and endogenous factors involved in the choice of different architectures of root systems in grasses. Furthermore, the characterization of the development of floral structures in Setaria viridis is important, since it brings information that can contribute to the efficiency of methodologies of genetic transformation for the species. The present work characterized morphologically the root development during the initial stages of germination and the floral development of Setaria. In addition, it sought to establish a relationship between the emergences of different types of roots (primary and adventitious) with different light conditions in in vitro cultures