Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-07-25T04:12:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347035.pdf: 1475783 bytes, checksum: 8ddebabe058cf5e37e595d8c32776065 (MD5) Previous issue date: 2017 / Theobroma cacao L. é uma espécie amplamente cultivada na zona tropical húmida do planeta. As sementes tem um elevado valor econômico e são a matéria prima para a produção de chocolate. No entanto, devido às características botânicas que esta espécie apresenta, associadas a um alto grau de auto-incompatibilidade, os plantios comerciais apresentam alta heterozigosidade genética, afetando diretamente a produtividade do cultivo. Por esta razão, sistemas de propagação clonal como estacas enraizadas e enxertia tem sido aplicados para a multiplicação de variedades de elite. Estas técnicas, contudo, apresentam alto custo de mão de obra e não garantem a qualidade sanitária das plantas. Neste contexto, técnicas de micropropagação in vitro associadas à embriogênese somática podem contribuir para produção em larga escala de novas variedades e de genótipos superiores, bem como para a conservação de germoplasma, além de servir como modelo para o estudo de processos fisiológicos, genéticos e bioquímicos envolvidos no desenvolvimento embrionário. A embriogênese somática a partir de partes florais tem sido o método mais eficiente para a regeneração in vitro de plântulas. Este sistema integra a embriogênese indireta com subsequente embriogênese secundária direta, a partir da qual o sistema se torna cíclico. Os protocolos de embriogênese somática apresentam lacunas no conhecimento que precisam ser preenchidas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivos aprofundar nos mecanismos moleculares que determinam a qualidade dos embriões somáticos e estudar a relação da metilação do DNA e a capacidade de conversão de embriões somáticos com a embriogênese somática secundaria a longo prazo. Assim, utilizou-se a tecnologia de identificação multidimensional de proteínas (HDMSE), para identificar o perfil proteômico de embriões do tipo branco e do tipo translúcido, os quais diferem amplamente pela capacidade de conversão. O grupo das proteínas diferencialmente expressas revelou que a capacidade de conversão dos embriões somáticos está relacionada com o metabolismo dos carboidratos e com a capacidade das culturas em manter um equilíbrio no sistema redox. A análise global dos níveis da metilação do DNA em embriões somáticos jovens e embriões somáticos envelhecidos sugere que a hipometilação do DNA observada em embriões envelhecidos é uma resposta adaptativa (acumulativa) das culturas às condições in vitro, enquanto que a perda do potencial embriogênico associada com a embriogênese somática a longo prazo, é uma característica epigenética que pode ser reversível. Finalmente, o uso da droga demetilante 5-azcC mostrou uma correlação positiva com a recuperação do potencial embriogênico em embriões somáticos envelhecidos.<br> / Abstract : Theobroma cacao L. is a plant species widely cultivated in the humid tropics of the planet. The cacao beans have a high economic value and they are the raw material for the chocolate industry. However, due to the botanical traits associated with a high degree of self-incompatibility, the commercial plantations present high genetic heterozygosity, directly affecting the crop yield. For this reason, clonal propagation systems such as rooted cuttings and grafting have been applied for the multiplication of elite varieties. However, these methods present a high labor cost and do not guarantee the plants sanitary quality. In this view, in vitro micropropagation methods associated with somatic embryogenesis can contribute to the large-scale propagation of improved varieties and genotypes, as well as the conservation of germoplasm, and this can uses as a model for the study of the physiological, genetic and biochemical processes involved in plant embryogenic development. Somatic embryogenesis using floral explants has been the most efficient method for regeneration in vitro seedlings. This system integrates indirect embryogenesis with subsequent direct secondary embryogenesis, from which the system becomes cyclic. Somatic embryogenesis protocols present hole in the knowledge, which need to be elucidated. In this context, the present work had as objective to deepen in the molecular mechanisms that determine the somatic embryo quality to study the relationship between the DNA methylation and the embryogenic potential of somatic embryos in the long-term secondary somatic embryogenesis. Thus, the multidimensional protein identification technology (HDMSE) was used to identify the proteomic profiles of white and translucid somatic embryos, which are widely different in the conversion capacity. The somatic embryos conversion ability was related to carbohydrate metabolism and the ability of cultures to maintain equilibrium in the redox system. The global DNA methylation levels in young somatic embryos and aged somatic embryos suggested that hypomethylation of DNA in aged somatic embryos is an adaptive (cumulative) response to in vitro culture conditions, whereas the loss of the embryogenic potential associated with long-term somatic embryogenesis, is an epigenetic feature that can be reversible. Finally, the 5 -azaC showed a positive correlation with the recovery of the embryogenic potential in aged somatic embryos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:16:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338238.pdf: 2615478 bytes, checksum: 129d25f20ab41c1fc2eab4ff7b956ee0 (MD5) Previous issue date: 2015 / A conífera brasileira Araucaria angustifolia encontra-se dispersa no bioma Mata Atlântica e é conhecida popularmente como araucária ou pinheiro-brasileiro. Segundo a IUCN, a A. angustifolia encontra-se em perigo crítico de extinção, reforçando a necessidade de mais estudos que visem sua conservação e propagação. A cultura de tecidos vegetais engloba um conjunto de ferramentas biotecnológicas que possibilitam a conservação e melhoramento genético de plantas. A rota morfogenética in vitro de embriogênese somática (ES) pode ser empregada para a propagação massal clonal de genótipos de interesse, para a conservação de espécies ameaçadas de extinção ou para o estudo de processos fisiológicos, genéticos e bioquímicos envolvidos no desenvolvimento embrionário. O protocolo de ES para a A. angustifolia tem sido extensivamente estudado ao longo dos anos e encontra-se parcialmente desenvolvido, sendo seu principal limitante o processo de diferenciação e maturação das culturas embriogênicas (CE). Por outro lado, estudos envolvendo a criopreservação de CE desta espécie são ainda incipientes, apesar de toda sua importância estratégica na conservação de germoplasma in vitro de espécies recalcitrantes. Paralelamente, o cultivo in vitro e a suplementação do meio de cultura com reguladores de crescimento de plantas são conhecidos por afetar a metilação do DNA e os perfis de expressão de proteínas, modulando o fenótipo e/ou o potencial embriogênico. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi aprofundar os conhecimentos a respeito da ES e da criopreservação de CE de A. angustifolia visando à identificação e elucidação dos seus pontos de controle, por meio de estudos ultraestruturais e bioquímicos. Os resultados alcançados permitiram: a obtenção de um mapa de destino da ES de A. angustifolia através da técnica de time-lapse cell tracking, fornecendo informações relevantes a respeito da morfologia das CE durante as etapas de micropropagação e análises ultraestruturais dos tipos celulares que as compõem; a obtenção de um protocolo de criopreservação eficiente para as CE de A. angustifolia, aliado a análises morfológicas e ultraestruturais durante as etapas do protocolo; a análise dos níveis de metilação do DNA global das CE de A. angustifolia durante sucessivos ciclos de multiplicação em presença ou ausência de fitorreguladores, bem como a identificação de uma vasta gama de proteínas expressas diferencialmente nesses tratamentos através da técnica de proteômica shotgun revelou diferenças relevantes nos perfis de expressão protéica. Um maior detalhamento destes resultados e suas implicações encontra-se nos capítulos desta tese.<br> / Abstract : The Brazilian conifer Araucaria angustifolia naturally occurs in the Atlantic Forest Biome, and is popularly known as araucaria or Brazilian-pine. According to the IUCN, this species is critically endangered, reinforcing the need for further studies aimed at their preservation and propagation. Plant tissue culture encompasses a range of biotechnology tools that enable the conservation and plant breeding. The somatic embryogenesis (SE) morphogenetic route can be employed for mass clonal propagation of elite genotypes, conservation of endangered species, and for the study of physiological, genetic and biochemical processes involved in embryonic development. The SE protocol for A. angustifolia has been extensively studied over the past years and is partially developed. The differentiation process and embryogenic cultures (EC) maturation is this protocol limiting fator. Otherwise, studies involving the EC cryopreservation of this species are still incipient, in spite of its strategic importance in the in vitro germplasm conservation of recalcitrant species. In addition, in vitro tissue culture and culture médium supplementation with plant growth regulators are known to affect DNA methylation and protein expression profiles, modulating the phenotype and/or the embryogenic potential. In this context, the aim of this study was to deepen the knowledge about SE and EC cryopreservation of A. angustifolia, aiming at the identification and elucidation of its control points by means of ultrastructural and biochemical studies. The results achieved allow: obtaining a SE fate map of A. angustifolia by time-lapse cell tracking technique, providing relevant information about the EC morphology during the micropropagation stages and ultrastructural charaterization of cell types which constitute them; obtaining an efficient protocol for A. angustifolia EC cryopreservation, combined with morphological and ultrastructural analyses during steps of the protocol; analysis of global DNA methylation of A. angustifolia EC during successive multiplication cycles in the presence or absence of plant growth regulators as well as the identification of a wide range of proteins differentially expressed in these treatments by shotgun proteomics technique, revealing significant differences in protein expression profiles. More detailed results and their implicatins are presented in the specific section of this thesis.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2013. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-06-01T17:28:27Z No. of bitstreams: 1 2013_ZanderluceGomesLuis_Parcial.pdf: 34890 bytes, checksum: 9f02054584e14f10afbab2d1181a4db9 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-06-01T20:49:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ZanderluceGomesLuis_Parcial.pdf: 34890 bytes, checksum: 9f02054584e14f10afbab2d1181a4db9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-01T20:49:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ZanderluceGomesLuis_Parcial.pdf: 34890 bytes, checksum: 9f02054584e14f10afbab2d1181a4db9 (MD5) / O presente trabalho objetivou estabelecer estratégias para a clonagem por embriogênese somática e conservação ex situ de macaúba (Acrocomia aculeata). Para a embriogênese somática a partir de embriões zigóticos (EZ), foram avaliados o efeito das auxinas 2,4-D, dicamba e picloram nas concentrações de 0, 1,5 e 3,0 mg L-1, assim como os meios de cultura de MS e Y3. Na diferenciação de embriões somáticos (ES) as concentrações das auxinas foram reduzidas para 0,5 e 1,0 mg L-1. A regeneração de plantas foi realizada em meio de cultura desprovido de auxina. A formação de calos embriogênicos (CE) foi observada em todas as auxinas e concentrações testadas e, entre os meios de cultura foi observado resultados significativos com o uso de meio Y3. ES foram observados após 60 dias em meio de diferenciação e a frequência de regeneração de plantas atingiu valores de até 31,9%. Na embriogênese somática a partir de segmentos foliares de plantas in vitro, EZ foram germinados em meio Y3 contendo 0 e 225 μM de 2,4-D (pré-tratamento). A parte aérea das plantas foi dividida e seccionada em quatro regiões: meristemática, basal, mediana e apical. Os segmentos de cada região foram inoculados em meio contendo 450 μM de picloram para a indução de calos. Neste experimento, a diferenciação de ES ocorreu em meio com 40 e 80 μM de picloram. O uso do pré-tratamento de indução aumentou a capacidade de formação de CE e de ES. A região meristemática foi a que apresentou os melhores resultados. Em ambos os meios de diferenciação observou-se ES formados. Para aquisição da competência para formação de calos a partir de folhas e ovários imaturos de plantas adultas, foram avaliados o efeito das auxinas 2,4-D, dicamba e picloram, os meios de cultura de MS e Y3, as regiões basal e apical do palmito, quatro tipos de explantes provenientes de ovários imaturos e três classes quanto ao estádio de desenvolvimento das inflorescências. A auxina picloram associada à concentração de 450 μM proporcionou resultados superiores na indução de CE, em ambos os explantes testados. O meio Y3 aumentou a formação de calos em explantes foliares, porém, não teve influência nos explantes provenientes de flores femininas. Para a conservação de germoplasma de macaúba a médio-longo prazo, as sementes foram avaliadas quanto a tolerância à dessecação por até 168 horas. Após a determinação da melhor umidade para o armazenamento (5% de umidade), as sementes foram armazenadas a -196, -20, 6 e 25 °C por períodos de 0, 90, 180 e 360 dias. Para avaliar a viabilidade e germinação após cada período de armazenamento, as sementes foram desinfestadas e os EZ excisados e cultivados in vitro. Os resultados indicaram que as sementes de macaúba podem ser dessecadas para valores de até 4,3% de umidade, sem perda da viabilidade e com germinabilidade superior a 90%. As sementes armazenadas apresentaram perda da viabilidade ao longo dos períodos de avaliação em todas as temperaturas de conservação testadas, indicando que a categoria subortodoxa seja mais adequada para classificar as sementes desta espécie. No experimento de criopreservação de embriões zigóticos, esses foram extraídos de sementes e reidratados por 15 h em meio contendo 3% de sacarose. Em seguida, os EZ foram submetidos a dessecação por até 8 horas. Para cada período, parte dos embriões foi inoculada em meio de germinação e parte foi colocada em criotubos estéreis e imersos diretamente em nitrogênio líquido por até 360 dias. Após os período de armazenamento, foi realizado o descongelamento rápido dos criotubos em banho-maria a 40 °C por 90 segundos. Os resultados revelaram que há diminuição da germinabilidade com o aumento do tempo de dessecação dos EZ, com médias de 97 e 75% para 0 horas e 8 horas de dessecação, respectivamente. Para os embriões zigóticos criopreservados, a maior percentagem de germinação (81%) foi obtida após 6 horas de dessecação, quando os embriões apresentavam 11% de umidade. O presente trabalho contribui com informações relevantes tanto para a propagação vegetativa quanto para a conservação dessa espécie. Verificou-se que a embriogênese somática pode ser obtida a partir de diferentes fontes de explantes e a criopreservação pode representar uma nova estratégia para a conservação de germoplasma de macaúba por longos períodos. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study aimed to establish strategies for cloning by somatic embryogenesis from different explants and evaluate the desiccation tolerance and medium to long term storage of seeds and zygotic embryos of macaw palm (Acrocomia aculeata) for ex situ conservation. For the somatic embryogenesis from zygotic embryos (ZE) the effect of the auxin 2,4-D, dicamba and picloram at concentrations of 0, 1.5, and 3.0 mg L -1 and culture media MS and Y3, were evaluated. For the differentiation of somatic embryos (SE), the concentrations of auxin was reduced to 0.5 and 1.0 mg L- 1. Plant regeneration was performed in culture medium without auxin. The formation of embryogenic calli (EC) was higher in Y3 medium. SE were observed after 60 days in differentiation medium. The frequency of plant regeneration reached values of up to 31.9%. In somatic embryogenesis from leaf segments of in vitro plants, the effect of using a pre-induction treatment on calli and somatic embryo formation and was evaluated and more responsive explants characterized. For this, ZE were germinated in Y3 containing 0 and 225 μM of 2,4-D (pre-treatment). The aerial part of the plant was sectioned into four regions: meristematic, basal, median and apical. The segments from each region were inoculated in medium containing 450 μM of picloram for calli induction. The differentiation of SE occurred in medium with 40 and 80 μM of picloram. The use of the pretreatment increased the ability to induce the formation of EC as well as SE. The meristematic region showed superior results in the induction of EC and SE compared to the other regions tested. In both differentiation media we observed differentiated SE. In the acquisition of competence for calli formation from young imature and ovaries, we evaluated the effect of auxins 2,4-D, dicamba and picloram, the culture media MS and Y3, the basal and apical foliar regions of the palmetto tree, four types of explants from ovaries and three inflorescence development stage classes. The auxin, picloram associated with concentration of 450 μM, showed superior results in the induction of EC in both explants tested. The Y3 medium increased calli formation in leaf explants, however, it did not influence explantes from ovaries. For the conservation of macaw palm seed germplasm over the medium to long term, the seeds were evaluated for tolerance to desiccation for up to 168 hours. After determining the best moisture content for storage (5% moisture), seeds were stored at -196, -20, 6, and 25° C for 0, 90, 180 and 360 days. To assess the viability and germination after each storage period, the seeds were desinfested and ZE excised and cultivated in vitro. The results indicated that the macaw palm seeds can be desiccated to up to 4.3% moisture, without loss of viability and with a germination rate above 90%. Seeds stored for 360 days showed loss of viability over the evaluation periods at all storage temperatures tested, indicating that the suborthodox category is more appropriate to classify the seeds of this species. Based on the seed conservation results obtained, cryopreservation of zygotic embryos presents a viable alternative for the germplasm conservation of this species. For this experiment, ZE were extracted from seeds and rehydrated for 15 h in medium containing 3% sucrose. The ZE were then subjected to drying in a laminar flow chamber 0, 2, 4, 6 and 8 hours. For each period, a portion of the embryos was inoculated in germination medium and a portion was placed in sterile vials and immersed directly into liquid nitrogen for up to 360 days. After each storage period, rapid thawing of the cryotubes was conducted in a water bath at 40° C for 90s. The desiccation results showed that germinability decreases with increased drying time, averaging 97 and 75% for 0 hours and 8 hours of desiccation, respectively. For cryopreserved zygotic embryos, the highest germination percentage (81%) was obtained after 6 hours of desiccation, when the embryos had 11 % moisture. Embryos cryopreserved with 11% moisture content for up to 360 days showed 75% survival. This study contributes information relevant to both vegetative propagation and for the conservation of genetic resources of this species. Somatic embryogenesis can be obtained from different explant sources, and cryopreservation of zygotic embryos may represent a new strategy for the conservation of macaw palm germplasm for long periods.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:43:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2286182 bytes, checksum: 07252744b8ec020f06d0a67c3c49bc67 (MD5) Previous issue date: 2009-11-13 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The study aimed to establish an efficient protocol for somatic embryogenesis of the oil palm, especially all of cultivars explored in Brazil, as well as to acomplish the anatomical caracterization of the embryogenic process. For induction of somatic embryogenesis we used two explants types, leaves segments and female inflorescences, resulting in two experiments. In the first experiment, sections of the 5 mm in immature leaves from two oil palm genotypes (G1001 e G2301) of 1,5 years of age were inoculated in culture medium Y3 (Eeuwens, 1978) supplemented with 0.3% activated charcoal and 2,4-D at four concentrations (800, 1000, 1200 and 1400 µM). Higher percentage of callus induction was obtained in G2301 leaf explants submitted to the concentration 800 µM of 2,4-D. The obtaining of pro-embryogenic masses starting of the calli occurred in medium supplemented with 9 µM 2,4-D added to 1000 µM putrescine or 100 µM spermine. A higher percentage of regeneration of somatic embryos occurred from pro-embryogenic masses that were pre-conditioned and inoculated on regeneration medium supplemented with 0.045 µM 2,4-D and 1000 µM putrescine. The somatic embryos regenerated exhibited characteristic protoderm, procambium strands and shoot meristem and germinated in culture medium Y3 added 0.54 µM ANA and 1000 µM putrescine. The seedlings showed simultaneous development of shoot and root and 70.4% of plants could be successfully acclimatized. In the second experiment, rachillas taken from immature female inflorescences in two developmental stages were inoculated in different culture media (MS and Y3), the supplemented with 475 µM of different auxins (Picloram and 2,4-D) and 0.3% activated charcoal . The development of flowers occurred after 120 days of inoculation in vitro, depending on the developmental stage of the inflorescence and the growing medium. The flowers formed in Y3 culture medium were detached from rachillas and inoculated in the same culture medium with reduced auxin concentrations for 9 µM being combined or not with 1000 µM of putrescine. After 60 days, greater callus formation occurred in flowers grown in medium supplemented with 9 µM Picloram combined with 1000 µM of putrescine. The regeneration of somatic embryos occurred after reduction at 100 times the concentration of auxin in the culture medium, maintaining the same concentration of putrescine. Embryos showed protoderm well defined, delimiting a homogeneous mass of cells corresponding to the ground meristem, interspersed with well-defined procambium strands. By means of histological analysis it was found that the formation occurred from the perivascular regions in the gynoecium and embryo formation occurred from the regions of meristematic callus, following the multicellular pattern. / O trabalho teve como objetivos estabelecer um protocolo eficiente para embriogênese somática do dendezeiro, sobretudo de cultivares exploradas no Brasil, bem como realizar a caracterização anatômica do processo embriogênico. Para a indução da embriogênese somática utilizou-se dois tipos de explantes, segmentos foliares e inflorescências femininas, resultando em dois experimentos. No primeiro experimento, secções de 5 mm de folhas imaturas retiradas de dois genótipos (G1001 e G2301) de dendê de 1,5 ano de idade foram inoculadas em meio de cultura Y3 (Eeuwens, 1978), adicionado de 0,3% de carvão ativado e quatro concentrações de 2,4-D (800, 1000, 1200 e 1400 µM). Maior porcentagem de indução de calos foi obtida em explantes foliares do G2301 submetidos à concentração 800 µM de 2,4-D. A obtenção de massas pró-embriogênicas a partir dos calos ocorreu em meio suplementado com 9 µM de 2,4-D adicionado de 1000 µM putrescina ou 100 µM espermina. Maior porcentagem de regeneração de embriões somáticos ocorreu a partir de massas pró-embriogênicas que passaram pelo pré- condicionamento e foram inoculadas em meio de regeneração adicionado de 0,045 µM 2,4-D e 1000 µM putrescina. Os embriões somáticos regenerados exibiram protoderme característica, cordões de procâmbio e meristema apical e germinaram em meio de cultura Y3 adicionado de 0,54 µM ANA e 1000 µM putrescina. As plântulas obtidas apresentaram desenvolvimento simultâneo de parte aérea e radícula, e puderam ser aclimatizadas, sendo de 70,4% a porcentagem de plantas obtidas. No segundo experimento, ráquilas retiradas de inflorescências femininas imaturas, em dois estágios de desenvolvimento foram inoculadas em diferentes meios de cultivo (MS e Y3), adicionado de 475 µM de diferentes auxinas (Picloram e 2,4-D) e 0,3% de carvão ativado. O desenvolvimento das flores ocorreu após 120 dias da inoculação in vitro, em função do estágio de desenvolvimento da inflorescência e do meio de cultivo utilizado. As flores formadas em meio de cultivo Y3 foram destacadas das ráquilas e inoculadas em mesmo meio de cultivo com redução da concentração das auxinas para 9 µM sendo combinadas ou não com 1000 µM de putrescina. Após 60 dias, maior formação de calos ocorreu em flores cultivadas em meio adicionado de 9 µM Picloram combinado com 1000 µM de putrescina. A regeneração dos embriões somáticos ocorreu após a redução em 100 vezes na concentração de auxina no meio de cultivo, sendo mantida a mesma concentração de putrescina. Os embriões apresentaram protoderme bem definida, delimitando uma massa homogênea de células correspondentes ao meristema fundamental, entremeada por cordões procambiais bem definidos. Por meio da análise histológica verificou-se que a formação de calos ocorreu a partir das regiões perivasculares no gineceu e a formação dos embriões ocorreu a partir das regiões meristemáticas destes calos, seguindo o padrão multicelular.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2068629 bytes, checksum: eb96e9d8515f536c1ff0792a31972219 (MD5) Previous issue date: 2010-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, the propagation in vitro of Anthurium andraeanum cv. Eidibel through somatic embryogenesis was investigated, evaluating the induction of the embryogenic cultures (Experiment I); pre-maturation of the somatic embryos (Experiment II); and maturation of the somatic embryos with subsequent regeneration of the plants (Experiment III). In Experiment I, the subdivision of plants of anturio established in vitro was used, to obtain the explant sources. Analyzed in DIC with factorial 5 x 5 x 5, with five explant types (whole leaves were cut across the midrib of leaves; petioles; stem segments with one bud; and root segment without the apex radicular; each explant was cut into pieces of about 1.0 cm); five auxins (Picloram, ANA, AIB, 2.4-D and Picloram) in five concentrations (0.0; 2.5; 5.0; 7.5 and 10.0 &#956;M) and five additional witness, in other words, each explant source added to the treatment without auxin. The repetition was composed by five Petri dishes (90 x 15 mm), containing 25 mL of Pierik medium, and each unit experimental nine explant/placa. Cultures were maintained in growth room, at 25 ± 2 ºC, in the darkness. After 60 days of cultivation, it was evaluated the presence of embryogenic cultures, shoots, roots and mass of the produced callus. The production of the first callus was observed in petioles and stem explants, and its production was in average containing 7.5 &#956;M ANA and 10.0 &#956;M Picloram. In the concentrations of 10.0 &#956;M, there was no different statistics among the treatments with the auxins ANA, 2.4-D and Picloram, being superior to the others. For the production of shoots, the explant with the largest average was the stem segments, in average without the auxins. The proliferation of roots was observed in stem segments and roots explants, mainly in average with AIB. Histochemistry analysis were determined, through the double stained with acetocarmine and Evan's blue and lugol test. However, it was observed in histological cuts that the callus produced in Pierik medium containing 10.0 &#956;M of ANA presented well developed embryos, with protoderm and procambium, with polarization signs. For the proliferation of the embryogenic cultures, the subdivision of the selected callus was accomplished, and inoculated in Petri dishes with Pierik medium containing 10.0 &#956;M of ANA, in five successive subcultures, with 60 days each. In the experiment II, the callus was inoculated, produced in the proliferation of the embryogenic cultures, with about 90 mg weight, in Erlenmeyers of 125 mL, containing 25 mL of average liquid , Pierik and AA2, with different concentrations of 2.4-D (0.00; 4.52; 9.05 &#956;M) and kinetin, (0.00; 0.47; 2.32 &#956;M), analyzed in DIC with factorial 2 x 3 x 3, maintained at growth room at 25 ± 2 ºC, in the darkness, staying under orbital agitation of 100 rpm. After 45 days of cultivation, it was evaluated a mass of the embryogenic callus; production of somatic embryos; production of secondary somatic embryos; oxidation percentage; coloration, texture of the embryogenic callus and development of the somatic embryos produced. The production of somatic embryos was better in Pierik medium with 0.47 &#956;M of kinetin, being observed a smaller production of secondary somatic embryos, smaller oxidation percentage, with friable texture of the callus, being one of the treatments with larger development of the embryos, proven for the histological cuts, in which it was observed embryos in the globular stadium, with polarization signs, even mature embryos, with the presence of primary leaf and meristematic zone. In the Experiment III, the callus produced were inoculated in Erlenmeyers containing 25 mL of liquid and semi-solid medium, Pierik and AA2, suplemented with the kinetin concentrations (0.0; 1.16; 2.32; 4.64 &#956;M), analyzed in DIC with factorial 2 x 2 x 4. Cultures were maintained under a 16 hours of light, photoperiod at 36 &#956;mol m-2 s-1 provided by cool white fluorescent lamps at 25 ± 2 ºC. The liquid medium staying under orbital agitation of 100 rpm. After 45 days of cultivation, it was evaluated the number of callus with mature embryos; percentage of conversion of plants; oxidation percentage; and number of embryos with complete maturation. Pierik medium containing 2.32 &#956;M of kinetin is recommended, in which, it was much better to the number of embryogenic callus with mature embryos, number of embryos with complete maturation and for the best conversion in plants. The plants were acclimatized ex vitro in the bench of the laboratory and transferred, in the end of two months to a greenhouse. The present study evidenced that the induction and proliferation of embryogenic cultures starting from stem segmentswere dependent on the type and concentration of the auxins. For the pre-maturation and maturation of the somatic embryos, it is necessary the retreat or the reduction of the auxin in the medium, adding ideal concentrations of cytokinins, and obtaining high conversion of the somatic embryos in plants, in the final process. / O presente trabalho teve como objetivo estabelecer a propagação in vitro de Anthurium andraeanum cv. Eidibel via embriogênese somática, avaliando a indução das culturas embriogênicas (Experimento I); pré-maturação dos embriões somáticos (Experimento II); e maturação dos embriões somáticos e posterior regeneração das plantas (Experimento III). No experimento I, adotou-se a subdivisão de plantas de antúrio estabelecidas in vitro, para a obtenção das fontes de explante. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado (DIC), em disposição fatorial 53, representados por cinco tipos de explantes (folhas inteiras e seccionadas ao meio; pecíolos; segmentos nodais com uma gema; e segmento de raiz sem o ápice radicular; cada explante com ~ 1,0 cm); cinco auxinas (AIA, ANA, AIB, 2,4-D e Picloram) em cinco concentrações (0,0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10 &#956;M) e cinco testemunhas adicionais, ou seja, cada fonte de explante adicionada ao tratamento sem auxina. A repetição foi composta por cinco placas de Petri (90 x 15 mm), contendo 25 mL de meio Pierik, e cada unidade experimental nove explantes/placa, mantidas em sala de crescimento, a 25 ± 2 ºC, no escuro. Após 60 dias de cultivo, avaliou-se a presença de calos embriogênicos, brotos, raízes e massa freca dos calos produzidos. A produção dos primeiros calos foi observada em explantes de pecíolo e segmento nodal, e a sua produção ocorreu, principalmente, nos meios acrescidos de ANA e Picloram, nas concentrações de 7,5 e 10,0 &#956;M, respectivamente. Em 10,0 &#956;M, não houve diferença estatística entre os tratamentos com as auxinas ANA, 2,4-D e Picloram, sendo superiores aos demais. Para a produção de brotos, o explante com a maior média foi o segmento nodal, em meio sem a adição de auxina. Observaram-se a proliferação de raízes em explantes de segmento nodal e radicular, principalmente em meio suplementado com AIB. A partir de análise histoquímica, determinaram-se, por meio da dupla coloração com carmim acético e azul de Evans e teste de lugol, características embriogênicas dos calos. No entanto, observou-se em cortes histológicos que os calos produzidos em meio Pierik acrescido de 10,0 &#956;M de ANA apresentaram embriões bem desenvolvidos, com presença de procâmbio e protoderme, demostrando sinais de polarização. Para a proliferação das culturas embriogênicas, foi adotada a subdivisão dos calos selecionados, e inoculados em placas de Petri com meio de cultura Pierik acrescido de 10,0 &#956;M de ANA, em cinco subcultivos sucessivos, com 60 dias cada. No experimento II, foram inoculados os calos produzidos na fase de proliferação, com cerca de 90 mg, em Erlenmeyers de 125 mL, contendo 25 mL de meio de cultura líquido, Pierik e AA2,com diferentes concentrações de 2,4-D (0,00; 4,52; 9,05 &#956;M) e cinetina, (0,00; 0,47; 2,32 &#956;M), analisados em DIC com fatorial 2 x 3 x 3, mantidos em sala de crescimento a 25 ± 2 ºC, no escuro, permanecendo sob agitação orbital de 100 rpm. Avaliadas aos 45 dias de cultivo, quanto a: massa dos calos embriogênicos; produção de embriões somáticos; produção de embriogênese somática secundária; porcentagem de oxidação; coloração, textura dos calos embriogênicos e desenvolvimento dos embriões somáticos produzidos. A produção de embriões somáticos foi superior no meio Pierik acrescido de 0,47 &#956;M de cinetina, observando-se a menor produção de embriogênese somática secundaria, menor porcentagem de oxidação, com textura friável dos calos, sendo um dos tratamentos com maior desenvolvimento dos embriões, comprovado pelos cortes histológicos, no qual observaram embriões no estádio globular, com sinais de polarização, até embriões maturados, com a presença de folha primária e zona meristemática. No Experimento III, os calos produzidos na fase de pré-maturação foram inoculados, em Erlenmeyers contendo 25 mL de meio líquido e semi-sólido, Pierik e AA2, suplementados com as concentrações de cinetina (0,0; 1,16; 2,32; 4,64 &#956;M), formando um DIC com fatorial 2 x 2 x 4, mantidos em sala de crescimento, a 25 ± 2 ºC, sob fotoperíodo de 16 horas, irradiância luminosa de 36 &#956;mol m-2 s-1. Os meios líquidos permaneceram sob agitação orbital de 100 rpm. Avaliou-se aos 45 dias de cultivo quanto ao número de calos com embriões maturados; porcentagem de conversão em plantas; porcentagem de oxidação; e número de embriões com maturação completa. Recomenda-se o meio Pierik suplementado com 2,32 &#956;M de cinetina, no qual, foi superior para o número de calos embriogênicos com embriões maturados, número de embriões com maturação completa e principalmente pela melhor conversão em plantas. As plantas produzidas foram aclimatizadas ex vitro na bancada do laboratório e transferidas, no final de dois meses, para casa de vegetação. O presente estudo evidenciou que a indução e proliferação de calos embriogênicos a partir de segmentos nodais de antúrio foi dependente do tipo e da concentração das auxinas. Para as fases de pré-maturação e maturação dos embriões somáticos, é necessária a retirada ou a redução da auxina no meio de cultura, adicionando concentrações ideais de citocinina para cada fase, e assim, obtendo máxima conversão dos embriões somáticos em plantas, no final do processo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Coffee breeding through convention methods, especially hybridization, followed by population selection, progeny evaluation, back-crossings and inter-specific crossings is a time consuming process that can demand for more than 30 years to obtain a new cultivar. It is possible to reduce this time by producing homozygous lines, from di-haploids, obtained from anther culture. This study applied anther culture technique on different Coffea arabica L. cultivars to induce the formation of calli and regenerate di-haploid germlings. The experiments were done in the Vegetable Biotechnology Laboratory of Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Experiment 1: Flower buds of cultivars Mundo Novo LCP-379-19 and Catuaí Vermelho H2077-2-5-44 were collected, disinfested and the anthers were inoculated in MS supplemented with 2.0 mgL-1 de 2,4-D and AAS at de 0.0, 8.0, 16.0, 32.0 or 64.0 mgL-1. Experiment 2: Calli of Catuaí Vermelho 44 were transferred to MS amended with different concentration of BAP (0.0, 2.0, 4.0 or 8.0 mgL-1) and 2,4-D (0.0, 1.0, 2.0 or 4.0 mgL-1). Experiment 3 (1st part): Flower buds of cultivar Catuaí Vermelho 99 were collected, disinfested and the anthers inoculated in MS amended with 2 mgL-1 2,4-D in the absence or presence of 5 mgL-1 silver nitrate together with ETHREL for different days: control (0), 2, 4, 6, or 8 days. (2nd part): After 12 days, the anthers were transferred to a regeneration medium, amended with 0.108 mgL-1 kinetin. A greater anther exposition time to ethylene, or longer inoculation time, favored the oxidation, and the alone ethylene favored formation of calli, Catuaí Vermelho 99 is responsive to intumescence, to calli formation and, also, to direct embryogenesis, in the presence of ethylene; AgNO3 together with ethepon, favored anther intumescence and calli formation; AgNO3 together with 2.0 mg L-1 2,4-D, promoted direct embryogenesis, for Catuaí Vermelho 44, the treatment with 2.0 mgL-1 2,4-D and 0.0 mgL-1 AAS was the one that presented the greatest average of calli formation; for both Mundo Novo and Catuaí Vermelho 44 the increase in AAS concentration decreased the pro-embryo formation in the calli; auxin, by itself, was capable of promoting the formation of friable calli, however the balance of the auxin and the BAP used in the work, had favored the production of friable calli. / O melhoramento genético do cafeeiro por meio de métodos convencionais, principalmente hibridação, seguida da seleção de populações, avaliação de progênies, retrocruzamentos e cruzamentos interespecíficos, é um processo demorado, podendo levar mais de 30 anos para se obter uma nova cultivar. A redução deste tempo é possível por meio da produção de linhagens homozigóticas, oriundas de dihaplóides obtidas através da cultura de anteras. O objetivo foi aplicar a técnica da cultura de anteras em diferentes cultivares de Coffea arabica L. para induzir a formação de calos e regenerar plântulas dihaplóides. Os experimentos foram conduzidos no laboratório de Biotecnologia Vegetal da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Experimento 1: Botões florais dos cultivares Mundo Novo LCP-379-19 e Catuaí Vermelho H2077-2-5-44 foram coletados, desinfestados e as anteras inoculadas em meio MS suplementado com 2,0 mgL-1 de 2,4-D e AAS nas concentrações de 0,0; 8,0; 16,0; 32,0 e 64,0 mgL-1. Experimento 2: Calos de Catuaí Vermelho 44 foram subcultivados em meio MS acrescido de diferentes concentrações de BAP (0,0; 2,0; 4,0 e 8,0 mgL-1) e 2,4-D (0,0; 1,0; 2,0 e 4,0 mgL-1). Experimento 3 (1ª parte): Botões florais do cultivar Catuaí Vermelho 99 foram coletados, desinfestados e as anteras inoculadas em meio MS acrescido de 2 mgL-1 de 2,4-D na ausência e presença de 5 mgL-1 de nitrato de prata juntamente com etileno por diferentes dias: testemunha, 2, 4, 6, e 8 dias. (2ª parte): Ao final de 12 dias, as anteras foram transferidas para um meio de regeneração, acrescido de 0,108 mgL-1 de cinetina. Um maior tempo de exposição das anteras ao etileno favoreceu a oxidação, e o etileno sozinho favoreceu a formação de calos, a cv. Catuaí Vermelho 99 foi responsiva á formação de calos e também á embriogênese direta, na presença de etileno, o AgNO3 agiu como inibidor de contaminantes e juntamente com etileno, favoreceu a calosidade das anteras da cv. Catuaí Vermelho 99, o AgNO3 juntamente com 2,0 mg L-1 de 2,4-D podem promover embriogênese direta, tanto para Mundo Novo quanto para Catuaí Vermelho 44 o aumento das concentrações de AAS diminuiu a formação de próembrióides nos calos e o 2,4-D sozinho foi capaz de promover a formação de calos friáveis, porém o equilíbrio da auxina e da citocinina (BAP) utilizadas no trabalho, favoreceram a produção de calos friáveis. / Mestre em Agronomia

Submitted by Onia Arantes Albuquerque (onia.ufg@gmail.com) on 2018-10-19T15:16:25Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Silênio Souza Reis - 2018.pdf: 3761275 bytes, checksum: a116ca60c456d780cfa9ea5e3dc8363c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-10-22T11:16:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Silênio Souza Reis - 2018.pdf: 3761275 bytes, checksum: a116ca60c456d780cfa9ea5e3dc8363c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-22T11:16:35Z (GMT). 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The LASER III flash with transverse beam output 0,028 cm2, power 100 mW, creep 35, 70 and 140 J / cm2, total energy of 1, 2 and 4 J (Joules), InGaAlP active medium, was used. The data were evaluated according to the normality behavior of Lilliefors using Fisher's exact test, t-test, Mann-Whitney, Kruskal-Wallis (post hoc-Dunn) and Linear Regression by the ORIGIN 7.0 program. The cumulative mortality rate and hatching in embryos (D. rerio) exposed to the LASER in the red spectrum 660 nm and infrared 830 nm 1, 2 and 4 J from 24 - 24 h to 96 hpf was not statistically significant in relation to the wavelength in energy doses in Joules (p ˃ 0,05), infrared laser 830 nm 4J, did not interfere in the development of embryos and larvae (D. rerio), when exposed from 24 - 24 h for a period of 216 hpf. The cumulative mortality rate in the control group was 23 % higher than in the LASER group and the hatching rate in the LASER group was statistically significant (p ˂ 0,05). The cumulative mortality rate in embryos and larvae (D. rerio) when exposed intensively to LASER was statistically significant, as was the hatching rate (p ˂ 0,05) for 96 hpf. There were no statistically significant differences for larval length between the control group compared to the LASER group 24 - 24 h and intensive LASER (p ˃ 0,05). The rate of heart rate in the LASER group 24 - 24 h was statistically significant in relation to the control group and the intensive LASER group (p ˂ 0,05). The rate of spontaneous movements was statistically significant when compared to the control group and the intensive LASER group (p ˂ 0,05). The rate of edema in the control group was statistically significant in relation to the LASER group 24 - 24 h for 96 hpf (p ˂ 0,05). The rate of edema in the intensive LASER group was not statistically significant; however, as in the LASER group 24 - 24 h, the edema in the control group was higher than in the LASER group. The scarcity of theoretical reference on this theme reinforces the pioneering of this work carried out in vivo. The results of this study highlight the importance of the use of embryos and larvae (D. rerio) as a model system in biological, environmental and biomedical research. Data analysis suggests that contraindications for low-power LASER irradiation in patients during the gestational period should be reviewed. / O LASER de baixa potência é uma tecnologia utilizada na área da saúde como terapia coadjuvante a diversas doenças. A utilização de terapias conservadoras como coadjuvantes a terapia medicamentosa, visam potencializar as repostas terapêuticas. Atualmente há algumas contraindicações para utilização do LASER em tratamentos de pacientes humanos com feridas abertas, região tumoral e útero gravídico. Sendo assim, o zebrafish é um organismo consolidado como modelo experimental nas áreas biológica, biomédica e ambiental. O objetivo do presente trabalho é avaliar o desenvolvimento de embriões e larvas do zebrafish (D. rerio) expostos ao LASER de baixa potência. Utilizou-se o flash LASERIII com saída transversa do feixe 0,028 cm2, potência 100 mW, fluência 35, 70 e 140 J/cm2, energia total de 1, 2 e 4 J(Joules), meio ativo InGaAlP. Os dados foram avaliados segundo o comportamento de normalidade Lilliefors através dos testes Exato de Fisher, teste t, Mann-Whitney, Kruskal-Wallis (post hoc-Dunn) e Regressão Linear pelo programa ORIGIN 7.0. A taxa de mortalidade acumulativa e eclosão em embriões (D. rerio) expostos ao LASER no espectro vermelho 660 nm e infravermelho 830 nm 1, 2 e 4 J de 24 - 24 h para 96 hpf não foi estatisticamente significativas em relação ao comprimento de onda em doses de energia em Joules (p ˃ 0,05), O LASER infravermelho 830 nm 4J, não interferiu no desenvolvimento de embriões e larvas (D. rerio), quando expostos de 24 - 24 h por um período de 216 hpf. A taxa de mortalidade acumulativa no grupo controle foi 23 % maior que no grupo LASER e a taxa de eclosão no grupo LASER foi estatisticamente significativa (p ˂ 0,05). A taxa de mortalidade acumulativa em embriões e larvas (D. rerio) quando expostos de forma intensiva ao LASER, foi estatisticamente significativa, assim como a taxa de eclosão (p ˂ 0,05) para 96 hpf. Não houve diferenças estatisticamente significativas para comprimento larval entre o grupo controle em relação ao grupo LASER 24 - 24 h e LASER intensivo (p ˃ 0,05). A taxa de batimentos cardíacos no grupo LASER 24 - 24 h foi estatisticamente significativo em relação ao grupo controle e ao grupo LASER intensivo (p ˂ 0,05). A taxa de movimentos espontâneos foi estatisticamente significativa, quando comparada ao grupo controle e ao grupo LASER intensivo (p ˂ 0,05). A taxa de edema no grupo controle foi estatisticamente significativa em relação ao grupo LASER 24 - 24 h para 96 hpf (p ˂ 0,05). A taxa de edema no grupo LASER intensivo não foi estatisticamente significativa, no entanto, assim como no grupo LASER 24 - 24 h, o edema no grupo controle foi maior que no grupo LASER. A escassez de referencial teórico sobre essa temática reforça o pioneirismo desse trabalho realizado in vivo. Os resultados desse estudo ressaltam a importância da utilização de embriões e larvas (D. rerio) como Sistema - modelo em pesquisas biológicas, ambientais e biomédicas. As análises dos dados sugerem que as contraindicações para irradiação com o LASER de baixa potência em pacientes durante o período gestacional sejam revistas.

Diaphorina citri depende dos endossimbiontes presentes em seu bacterioma, as bactérias Carsonella e Profftella, para o fornecimento de nutrientes essenciais ao seu desenvolvimento. D. citri também está associada à bactéria Wolbachia, que infecta inúmeros tecidos desse inseto, incluindo seu bacterioma. Esses simbiontes são transmitidos verticalmente, sendo incorporados ao bacterioma. Neste estudo, são abordados os eventos relacionados à formação do bacterioma, à dinâmica da densidade dos simbiontes durante o ciclo biológico do hospedeiro e à sensibilidade dos simbiontes ao estresse térmico. A morfogênese do bacterioma durante a embriogênese de D. citri foi descrita por meio de histologia e marcação com sondas oligonucleotídicas fluorescentes (FISH) específicas para os simbiontes do bacterioma. No início da embriogênese, as bactérias permanecem agrupadas em uma massa no polo posterior do ovo. Vitelófagos se aderem à massa de simbiontes no início da blastulação, precedendo à formação dos bacteriócitos. O bacterioma transitório resultante possui bacteriócitos que contém o simbionte do sincício (Profftella), localizado externamente aos que contém o simbionte do bacteriócito (Carsonella). Na sequência do desenvolvimento, ocorre a reorganização dos bacteriócitos, evento seguido pela formação da região sincicial. O bacterioma é movido para a região abdominal do embrião durante a catatrepsis, passando ao formato trilobado típico ao final da embriogênese. A densidade dos simbiontes associados ao psílideo dos citros durante o seu desenvolvimento foi determinada por PCR quantitativo em tempo real (qPCR). A densidade dos diferentes simbiontes, dada pela análise do número de cópias dos genes 16S rRNA (Carsonella e Profftella) e ftsZ (Wolbachia), revelaram o crescimento contínuo dos simbiontes ao longo do desenvolvimento do hospedeiro. As curvas e taxas de crescimento dos simbiontes, estimadas por meio da equação de Gompertz, indicaram relação inversamente proporcional à especificidade das relações simbiontehospedeiro e o tempo para atingir a taxa máxima de crescimento. A densidade de Carsonella foi significativamente menor daquela de Profftella em todos os estágios analisados, apesar da tendência de aumento paralelo. As taxas de crescimento de Wolbachia foram similares às de Carsonella, mas a densidade foi inferior. Nos adultos, a densidade dos três simbiontes foi maior nos machos. Entretanto, esses simbiontes continuaram a apresentar crescimento em fêmeas em atividade de oviposição, mesmo com a sua incorporação aos oócitos, o que diverge da diminuição normalmente observada em outros sistemas. Os simbiontes de D. citri responderam de forma variável ao estresse térmico. Os diferentes simbiontes apresentaram resposta própria aos diversos períodos de exposição às diferentes condições térmicas de estresse. Ainda, foi detectada a influência de um simbionte na capacidade de resposta do outro, demonstrando a existência de mecanismos de comunicação e regulação entre os simbiontes de D. citri. O estudo demonstra a influência do estresse térmico sobre a densidade dos simbiontes e a necessidade de se compreender melhor a biologia das interações insetosimbiontes e a dinâmica das relações com o ambiente. / Diaphorina citri feeds on phloem-sap and depends on bacterial symbionts harbored in the bacteriome as a supplementary source of nutrients lacking in the diet. These bacteria are vertically transmitted, being incorporated into the developing bacteriome. Here, we focus on the events related to bacteriome morphogenesis, symbiont density during host development and the effects of exposure to high temperatures on the establishment of endosymbionts during immature development. The bacteriome morphogenesis during D. citri embryogenesis was investigated by means of histology and fluorescence in situ hybridization analysis (FISH) using symbiont-specific oligonucleotide probes. During early embryogenesis, the bacteria remain aggregated in a symbiont-ball at the posterior pole of the egg. Vitellophages adhere to the symbiont mass during early blastulation, preceding bacteriocyte formation. As a result, the transient bacteriome has the bacteriocytes that harbors the syncytium symbiont (Profftella) arranged externally to those harboring Carsonella. The bacteriome is moved to the embryo abdominal region as a result of katatrepsis, becoming trilobated during the later embryonic development. The infection density of the endosymbionts associated to the Asian citrus psyllid was determined using real-time quantitative PCR (qPCR), throughout the host life cycle. Copy number of genes 16S rRNA (Carsonella and Profftella) and ftsZ (Wolbachia), revealed the continuous growth of symbionts during host development. Growth curves and rates of symbionts estimated using the Gompertz equation indicated an inversely proportional correlation between the degree of symbiont cospeciation with the host and the time to achieve the maximum growth rate. Carsonella density was significantly lower than that of Profftella at all stages analyzed, despite their joint growth trend. The growth rates of Wolbachia were similar to those of Carsonella, but Wolbachia had a lower density. In adults, the density of the three symbionts was higher in males. However, density in reproductive females remained high, despite the incorporation of symbionts in the oocytes. The increased density of symbionts in postreproductive adults contrasts with the decrease observed in other symbiotic systems. The infection density is mutually related to biological effects, but the symbiont may vary the response to heat stress. Density of Profftella and Carsonella was higher than that of Wolbachia, although there were different response patterns related to temperatures and treatment times. Symbionts associated with D. citri have their growth affected by the symbionts. This study demonstrates the effects of the heat shock on symbiont density during nymphal development and illustrates the need of further work the biology of insect-symbiont interactions and the dynamics of its relationships with the environment for a better understading of such associations.

O gênero Passiflora é o maior gênero da família Passifloraceae, que compreende mais de 500 espécies, a maioria originária de regiões neotropicais, sendo centenas distribuídas pela América Latina. Algumas dessas espécies apresentam importância econômica na produção de fruta in natura, suco concentrado, uso ornamental e medicinal com propriedades sedativas. Estudos do desenvolvimento reprodutivo e do fruto de espécies de Passiflora são fundamentais para melhor compreensão de aspectos do desenvolvimento que possam contribuir para a produção agronômica e compreensão da evolução de estruturas florais presentes em espécies desta família. A importância das sementes para a sua propagação, para estudos taxonômicos e a presença do arilo, estrutura de interesse fundamental para a comercialização de frutos e produção de suco em espécies desse gênero, estimulou a elaboração de um estudo comparativo entre duas espécies de interesse comercial, P. edulis e P alata, associando o estudo de características morfoanatômicas e moleculares. O presente projeto teve como objetivo caracterizar o desenvolvimento do embrião zigótico e arilo de Passiflora edulis Sims e Passiflora alata Curtis. Flores foram manualmente polinizadas e amostras coletadas periodicamente após a polinização, visando à obtenção de sementes em diferentes fases do desenvolvimento embrionário e do arilo. Primórdios do arilo são observados em pré-antese, quando o saco embrionário é organizado. Células epidérmicas na base do funículo sofrem divisões periclinais formando uma borda em torno da rafe. O desenvolvimento do primórdio do arilo é interrompido, observando-se a reativação de divisões celulares e o arilo recomeça o desenvolvimento em uma estrutura multicelular ao redor da semente em desenvolvimento. Aos 14 dias após a polinização o arilo já cobre dois terços da semente, crescendo rapidamente até a semente ser recoberta totalmente, desde o funículo, até o polo calazal. O endosperma é nuclear e seu desenvolvimento se inicia logo após a fertilização, através de divisões sucessivas, formando um sincício ao redor do proembrião, simultaneamente à diminuição tamanho do nucelo. A celularização do endosperma, com a deposição de paredes celulares é observada aproximadamente 20 dias após a polinização. A embriogênese se inicia com a primeira divisão do zigoto, observada aos 7 dias após a polinização. Essa primeira divisão é transversal dividindo o zigoto em duas células, assimetricamente. A célula apical sofre sucessivas divisões que levam a estádios subsequentes de desenvolvimento do embrião, tais como, 4-8 células, globular, coração e torpedo. Aproximadamente 30 dias após a polinização o embrião atinge o estádio cotiledonar e a partir de então apenas aumenta em tamanho consumindo o endosperma e ocupando seu espaço na semente. Essas observações permitiram que fossem definidos dois estádios específicos do desenvolvimento do arilo para futura captura por microdissecção a laser. A caracterização anatômica do desenvolvimento do embrião e do arilo em ambas as espécies subsidia o estabelecimento de estádios específicos do desenvolvimento que podem servir como alvos para estudos moleculares nessas espécies de Passiflora / Passiflora is the largest genus in Passifloraceae and most of the commercially used species develop an aril around the seed, which is commercially important for fresh fruit consumption, and concentrate juice. Reproductive developmental studies associating morphoanatomical and molecular characteristics are essential for a better understanding of particularities of this genus. The present project aimed to characterize the development of Passiflora edulis Sims and Passiflora alata Curtis zygotic embryo and aril. Pollination of flowers were done manually, fruits and ovaries were collected at regular intervals after pollination and processed for scanning and light microscopy, for analysis of embryos and aril in different stages of development. Aril primordium is observed in pre-anthesis when the embryo sac is organized. Epidermic cells at the base of the funiculus undergo periclinal divisions forming a rim surrounding the raphe. Aril development is arrested until after fertilization when cell divisions are reactivated and the aril resume development into a multicellular structure surrounding the developing seed from the funicle towards the chalazal end. At approximately 14 days after pollination the aril already covers two thirds of the seed, and grows rapidly until the whole seed is covered. The endosperm is nuclear and starts developing soon after fertilization through successive divisions forming a syncytium mostly at the chalazal region, and around the developing embryo, replacing the nucellus. Cell walls are formed and the endosperm begins cellularization approximately 20 days after pollination. Embryogenesis initiates with the first division of the zygote, approximately 7 days after pollination. This first cell division is transversal and asymmetrical; the apical cell undergoes successive divisions leading to the subsequent stages of embryo development such as 4- and 8-celled, globular, heart-shaped, torpedo. Approximately 30 days after pollination, the embryo reaches the cotyledonary stage and thereafter grows only in size, consuming the endosperm and occupying its space in the seed. The first division of the zygote was observed around seven days after pollination (DAP), with the mature embryo formed approximately 30 DAP. Initial development of the aril primordium is observed at the ovule basal region, before anthesis/pollination. Embryo and aril development occurs simultaneously. These observations allowed for the definition of two specific stages of aril development for laser-capture-microdissection and further molecular analysis aiming at the evaluation of the molecular basis of aril differentiation in Passiflora. The morphoanatomical characterization of embryo and aril development in these species will serve as a source of information for the definition of specific developmental stages, which can be targets for molecular studies in Passiflora

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-05-17T12:51:55Z No. of bitstreams: 1 Lecio Leone de Almeida.pdf: 4818559 bytes, checksum: c904471979bd6f907fbbae1681e53e45 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T12:51:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lecio Leone de Almeida.pdf: 4818559 bytes, checksum: c904471979bd6f907fbbae1681e53e45 (MD5) Previous issue date: 2015-10-01 / The inadequate use of herbicides may cause serious and sometimes chronic poisoning due to long exposure to low levels. Herbicides may also be teratogenic, mutagenic, cancerigenous agents and endocrine disruptors, with the occurrence of neurodegenerative diseases and reproduction disorders. Several studies have shown that melatonin has antioxidant, anti-inflammatory and immune-modulating qualities, besides affecting the reproduction system. It is a beneficent agent in the intoxication by herbicides even though no reports are extant on the use of melatonin against intoxications by Glyphosate-Roundup® alone or associated to Paraquat. Current analysis investigates the effect of melatonin on the reproduction and hepatic aspects in female rats exposed to sub-lethal doses of the herbicide Paraquat (50 mg/kg) and/or Glyphosate-Roundup® (500 mg/kg) of body weight, alone or associated. Thirty-five pregnant rats were used, randomly divided into 7 groups with 5 animals each. Group I (control/saline), groups (II and III) exposed to Paraquat and Glyphosate-Roundup® respectively, the IV group exposed to the associated herbicide, while the rats of the groups (V and VI ) were exposed to the herbicides alone and group (VII) above the associated herbicides, however the groups (V, VI and VII) were simultaneously treated with melatonin (10 mg/kg body weight). Both exposure as treatment with melatonin was during the first third of pregnancy. Thus, the hematological profile, function and hepatic oxidative stress, reproduction parameters such as body weight gain, ovaries weight, number of implantation sites, corpora lutea, pre-implantation losses, implantation rates and histopathology of implantation sites and liver were analyzed. Results post-exposure to associated or single herbicides revealed decrease in body and ovary weights, number of implantation sites, implantation rate (the implantation rate (number of implanted embryos compared with the number of corpora lutea), total number of corpora lutea, percentage increase of pre-implantation losses. The hematological profile revealed a reduction of erythrocytes in hemoglobin concentrations, in hematocrit rates, increase in total counts of leucocytes, in the number of segmented neutrophils, eosinophils and decrease in lymphocytes. Moreover, decrease in serum levels of albumin, increase in serum levels of alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST) and alkaline phosphatase (AP), high levels of reactive compounds to thiobarbituric acid (TBARS) and reduction in the levels of reduced glutathione (GSH) were reported in biochemical and hepatic oxidative stress analyses. The histopathological analysis of the implantation sites revealed the disorganization of blastocyte and degeneration of cytotrophoblasts within the blastocyte cavity, whilst in histochemical analysis was observed reduction number of uterine natural killer cells (uNKs). Morphometry revealed decrease endometrial parameters of superficial and glandular epithelium, as well as the diameter of the endometrial glands. In the histopathological analysis of liver samples was observed the presence of necrotic hepatocytes, portal and central lobular inflammatory infiltrate and congestion of sinusoid capillaries. Treatments with melatonin provided results significantly similar to those in control animals, with the exception of serum albumin levels in rats associated group (Paraquat 50 mg/kg) and/or Glyphosate-Roundup® 500 mg/kg of body weight), which remained low. Treatment with melatonin at a dose of 10 mg/kg of body weight is a protecting agent against experimentally induced maternal and embryo poisoning by herbicides. Body weight, reproduction, hematological, biochemical parameters maintenance and hepatic oxidative stress was reduced. / O uso inadequado de herbicidas pode resultar em intoxicações agudas e, às vezes crônicas por exposição em longo prazo a baixos níveis, podendo atuar ainda como agentes teratogênicos, mutagênicos, cancerígenos e disruptores endócrinos, levando ao aparecimento de doenças neurodegenerativas e distúrbios reprodutivos. Estudos têm revelado que a melatonina tem propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e imunomoduladoras e atua na reprodução. Essa indolamina está entre os agentes que têm se mostrado benéfico em intoxicações por herbicidas, porém não há relatos de seu uso contra intoxicações por Glifosato-Roundup® e/ou Paraquat associado com Glifosato-Roundup®. Assim, investigou-se o efeito da melatonina sobre indicadores reprodutivos e parâmetros hepáticos em ratas prenhes expostas a doses subletais dos herbicidas Paraquat (50 mg/kg do peso corporal) e/ou Glifosato-Roundup® (500 mg/kg do peso corporal). Foram utilizadas 35 ratas prenhes, divididas aleatoriamente em 7 grupos com 5 animais cada, sendo o grupo I (controle/salina), os grupos (II e III) expostos aos herbicidas Paraquat e Glifosato-Roundup® respectivamente, o grupo IV exposto aos herbicidas associados, enquanto as ratas dos grupos (V e VI) foram exposta aos herbicidas individualmente e o grupo (VII) exposto aos herbicidas associados, porém os grupos (V, VI e VII) foram tratados simultaneamente com melatonina (10 mg/kg do peso corporal).Tanto a exposição como o tratamento com melatonina foram durante o terço inicial da gestação. Assim, após esses procedimentos foram analisados o perfil hematológico, função e estresse oxidativo hepático, parâmetros reprodutivos como peso das fêmeas, peso dos ovários, número de sítios de implantação, de corpos lúteos, perdas pré-implantação, taxa de implantação, histopatologia do fígado, histopatologia e histoquímica dos sítios de implantação e morfometria dos epitélios superficial e glandular do endométrio. A aplicação experimental dos herbicidas Glifosato-Roundup e/ou Paraquat proporcionaram toxicidade materno-embrionário e hepática, onde podem-se detalhar os seguintes efeitos: redução nos seguintes parâmetros: ganho de peso corporal, peso dos ovários, no número de sítios de implantação, na taxa de implantação, no número total de corpos lúteos e aumento do percentual de perdas pré-implantação. Quanto ao perfil hematológico observou-se redução no número de eritrócitos, na concentração de hemoglobina, nos valores do hematócrito, aumento na contagem total de leucócitos, no número de neutrófilos segmentados, de eosinófilos e redução no número de linfócitos. Além disso, nas análises bioquímicas e do estresse oxidativo hepático foram observadas redução nos níveis séricos de albumina, aumento dos níveis séricos de alanina aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST) e fosfatase alcalina (FA), níveis altos de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e redução dos níveis de glutationa reduzida (GSH). A análise histopatológica dos sítios de implantação revelou desorganização do blastocisto e degeneração do citotrofoblasto localizado dentro da cavidade blastocística, enquanto na análise histoquímica observou-se redução no número de células natural killer uterinas (nNK). A análise morfométrica de parâmetros do endométrio revelou redução dos epitélios superficial e glandular, bem como no diâmetro das glândulas endometriais. Na análise histopatológica de amostras de fígado foi observada a presença de hepatócitos necróticos, infiltrado inflamatório portal e centrolobular, congestão dos capilares sinusoides. Após tratamento com melatonina verificou-se que os parâmetros supracitados foram similares aos do controle, exceto os níveis de albumina sérica em ratas do grupo associado (Paraquat 50 mg/kg e Glifosato-Roundup® 500 mg/kg de peso corporal) que permaneceram baixos. Dessa forma pôde-se concluir que a melatonina na dose de 10 mg/kg de peso corporal atuou como um agente protetor contra a toxicidade materno/embrionária induzidas experimentalmente por herbicidas, favorecendo a manutenção do peso corporal, de parâmetros reprodutivos, hematológicos, bioquímicos e redução do estresse oxidativo hepático.