Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2017. / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-11-06T12:32:15Z No. of bitstreams: 1 2017_AlanMoseleTonin.pdf: 4734547 bytes, checksum: 5326d63761188015af3c8a58b896eca8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-12-01T20:22:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AlanMoseleTonin.pdf: 4734547 bytes, checksum: 5326d63761188015af3c8a58b896eca8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T20:22:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AlanMoseleTonin.pdf: 4734547 bytes, checksum: 5326d63761188015af3c8a58b896eca8 (MD5) Previous issue date: 2017-12-01 / Riachos e florestas ripárias são funcionalmente conectados pela ciclagem de carbono e nutrientes, especialmente considerando (i) a relativamente baixa produção primária em riachos como consequência da cobertura ripária, (ii) elevadas quantidades de detritos foliares de origem terrestre que entram nos riachos e (iii) a importância desses detritos foliares como fonte de carbono e nutrientes para as cadeias alimentares de riachos, que por fim irão decompor esse material. Contudo, ainda faltam informações sobre processos básicos e suas conexões por trás da dinâmica de detritos, particularmente em riachos tropicais, o que impede um entendimento abrangente do funcionamento de riachos e predições em cenários prováveis de mudanças ambientais. Essa deficiência é ainda mais crítica considerando as taxas atuais de perda de biodiversidade na maioria dos ecossistemas em todo mundo, que tem o potencial de alterar a disponibilidade de recursos e a interação de espécies dentro de riachos, com sérias consequências para processos ecossistêmicos chave como a decomposição de detritos. Desse modo, nessa tese utilizamos diferentes abordagens observacionais (Capítulo I & II) e experimentais (Capítulo III & IV) a fim de explorar os padrões e mecanismos da dinâmica de detritos e como eles são afetados pela perda de biodiversidade, em ecossistemas de riachos de diferentes regiões e em várias escalas espaciais e temporais. Em um estudo de campo ambicioso ao longo diversos biomas tropicais, observamos padrões temporais distintos dos aportes e estoque de detritos (de não sazonais à altamente sazonais) dentro de um ciclo anual em riachos na Amazônia, Mata Atlântica e Cerrado, e um papel dominante da precipitação na regulação desses padrões sazonais (Capítulo I). Similarmente, observamos que o transporte de detritos – o qual depende do fluxo de água do riacho e com isso, responde aos regimes de precipitação – é um mecanismo chave na disponibilidade de detritos para os consumidores em climas sazonais tropicais, apesar do papel predominante da decomposição na remoção de detritos na escala de trecho de riacho com base anual (Capítulo II). Em microcosmos experimentais, inicialmente demonstramos que a perda de diversidade de recursos (detritos foliares) não afetou os detritívoros (como sua sobrevivência, crescimento ou razão C:N), mas reduziu a decomposição mediada por microrganismos e por detritívoros em 7 e 15%, respectivamente, principalmente por meio de efeitos de complementariedade (Capítulo III). Adicionalmente, evidenciamos que a perda de diversidade de detritívoros reduziu a decomposição, mas sobretudo quando espécies grandes de detritívoros foram perdidas de comunidades com espécies pequenas, o que foi explicado pela facilitação dos organismos pequenos pelos grandes (Capítulo IV). Nossos resultados sugerem que mudanças no regime de precipitação – no qual é previsto aumento na duração de períodos secos em vários biomas, incluindo o Cerrado e algumas partes da Amazônia – tem o potencial de alterar drasticamente os fluxos de detritos em riachos, e finalmente os ciclos de carbono e nutrientes na interface riacho-floresta. Por último, demonstramos que a perda de biodiversidade, tanto na vegetação ripária quanto nas comunidades de detritívoros em riachos, tem efeitos negativos nas interações da cadeia alimentar e em processos ecossistêmicos essenciais. / streams and riparian forests are functionally linked by carbon and nutrient cycling, especially considering (i) the relatively low in-stream primary production as a consequence of riparian shading, (ii) the high amounts of terrestrial plant litter inputs to the stream, and (iii) the importance of this plant litter as a source of carbon for stream food webs, where it is ultimately decomposed. however, there still is a lack of knowledge of basic processes and their connections behind litter dynamics, particularly in tropical streams, which precludes a comprehensive understanding of stream ecosystem functioning and predictions of likely scenarios of environmental change. this deficiency is even more critical given the current rate of biodiversity loss in most ecosystems worldwide, which has the potential to alter resource availability and species interactions within streams, with serious consequence to key ecosystem processes such as litter decomposition. therefore, in this thesis we used different observational (chapter i & ii) and experimental (chapter iii & iv) approaches to explore patterns and mechanisms of plant litter dynamics and how they are affected by biodiversity loss, in stream ecosystems from different regions and over a range of spatial and temporal scales. in an ambitious field study across several tropical biomes, we found distinct temporal patterns of litter inputs and storage (from aseasonal to highly seasonal) within a year cycle across streams in amazon, atlantic forest and cerrado, and a major role of precipitation in driving these seasonal patterns (chapter i). similarly, we observed that litter transport – which is a function of stream discharge and thus respond to precipitation regimes – is a key mechanism of in-stream litter availability to consumers in seasonal tropical climates, despite the overall major role of decomposition in removing litter at the reach-scale on an annual basis (chapter ii). in experimental stream microcosms, we first showed that diversity loss of resources (leaf litter) did not affect detritivores (such as survival, growth or c:n ratios) but reduced microbial and detritivore-mediated decomposition by 7 and 15%, respectively, mostly through complementary effects (chapter iii). secondly, we observed that detritivore diversity loss reduced decomposition, but mainly when large detritivore species were lost from communities of small-sized species, which was explained by facilitation of small detritivores by larger ones (chapter iv). our findings suggest that changes in precipitation regime – which is expected to enhance the length of drier periods in several biomes, including the cerrado and some parts of amazon forest – have the potential to drastically alter plant litter fluxes in streams, and ultimately the carbon and nutrient cycles in the stream-forest interface. finally, we demonstrate that biodiversity loss, both in the riparian vegetation and in stream detritivore communities, has negative effects on stream food web interactions and key ecosystem processes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-17T17:37:07Z No. of bitstreams: 1 2015_LaísdeSouzaLima.pdf: 1346793 bytes, checksum: 7855e114ef66fb83fc5e18422508b6cd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-20T17:11:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LaísdeSouzaLima.pdf: 1346793 bytes, checksum: 7855e114ef66fb83fc5e18422508b6cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-20T17:11:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LaísdeSouzaLima.pdf: 1346793 bytes, checksum: 7855e114ef66fb83fc5e18422508b6cd (MD5) / A matéria orgânica da vegetação ripária adjacente aos riachos de pequena ordem é a principal fonte de energia para o ecossistema aquático, sendo o detrito foliar o que tem maior contribuição biológica para os riachos, em termos de biomassa e nutrientes. Assim, a composição química do detrito foliar é um fator regulador da qualidade do detrito para os micro-organismos, vertebrados e invertebrados aquáticos, uma vez que a cadeia trófica desses ecossistemas é baseada em detritos. Além de influenciar a cadeia trófica, a qualidade do detrito também influencia outros processos ecológicos, como a decomposição e a ciclagem biogeoquímica, em riachos de cabeceira. O objetivo deste estudo foi avaliar as variações temporais na composição química dos detritos foliares que entram nos riachos do Cerrado, a partir da seguinte hipótese: os detritos foliares tem menor concentração de nitrogênio e fósforo na estação seca devido à reabsorção destes elementos pelas plantas no período de maior perda de folhas. Da mesma forma, espera-se que a razão C: N e C: P seja maior na época seca. O experimento foi realizado em três riachos de pequena ordem preservados em Brasília, DF. As coletas foram realizadas mensalmente durante 24 meses (entre setembro de 2010 e agosto de 2012). As espécies dos 11 primeiros meses foram identificadas, contudo os detritos dos 24 meses foram moídos misturados. Foram feitas análises químicas para quantificação de nutrientes (N e P), de polifenóis, fibras, lignina e celulose. A composição química dos detritos foliares foi comparada com a precipitação. Os resultados mostram que a composição química dos detritos está fortemente relacionada com o clima do Cerrado. Os detritos foliares são mais ricos em compostos secundários e estruturais na estação seca do que na estação chuvosa. Adicionalmente, a quantidade de nutrientes é menor na estação seca e a razão C:P e C:N é maior, corroborando nossa hipótese. Portanto a qualidade do detrito que cai na época seca é pior para os organismos detritívoros do que a que cai na estação chuvosa. Comparando os dados de nutrientes deste estudo com a cronologia da biota aquática da literatura, conclui-se que existe um padrão temporal da dinâmica nutricional, da colonização dos detritos por micro-organimos e da atividade de invertebrados detritívoros em relação à estacionalidade climática do Cerrado. Este padrão reflete nos processos ecológicos, como a decomposição, a ciclagem biogeoquímica e a disponibilidade de nutrientes no ecossistema ripário do Cerrado. / The organic matter from riparian vegetation that bounds streams are the primary energy source to the aquatic ecosystem. Allochthonous leaf litter have a pronounced biological contribution to streams. The chemical composition of leaf litter plays an important role in leaf litter quality to the aquatic microorganisms, to the litter breakdown process and to the nutrient cycling, since the food webs from these systems are detritus based. The aim of this study was to assess temporal variation on leaf litter chemical composition from the Cerrado riparian vegetation. We hypothesized that leaf litter has lower concentration of nitrogen and phosphorus during the dry season because of nutrient resorption before leaf abscission. Therefore, the C:N and C:P ratios would be higher during the dry season. The study was carried out in three low order preserved streams in Brasília, Brazil. Samples were collected monthly during 24 months (between September of 2010 and august 2012). The 11 firsts months species were identified, however, all the 24 collected months were ground mixed. We measured nutrient (N and P), polyphenol, fiber, lignin and celluloses content. Thereafter we compared the leaf litter chemical composition with precipitation. The results shows that leaf litter chemical composition is narrowly related to the Cerrado climate. Leaf litter are more concentrated on secondary and structural compounds during the dry season than the rainy season. Nevertheless, nutrient content is lower during the dry season, and C:N and C:P ratios are higher, which confirms our hypothesis. Therefore, the leaf litter that falls on the dry season is of worse quality to the aquatic detritivores than the litterfall from the rainy season. Putting together our nutrient results with studies from literature about streams biota, we conclude that there is a relation between temporal pattern of nutritional dynamics, leaf colonization, the detritivorous invertebrates and seasonal climate from Cerrado. This pattern results on ecological processes such as decomposition rate, biogeochemical cycle and nutrient availability the Cerrado riparian ecosystem.

Bióloga con Mención en Medio Ambiente / La actual relación entre rasgos foliares con variables ambientales ha sido ampliamente utilizados como indicadores para la estimación de condiciones climáticas pasadas. Además, se ha observado que para algunos rasgos, las relaciones filogenéticas entre taxa también influyen en su evolución, implicando que el uso directo de la relación fisionomía-clima debiese ser correjida por sus relaciones ancestro descendientes. En este estudio se evaluó la variación de 20 rasgos foliares que han sido previamente correlacionados con clima, a lo largo de la evolución de la familia Nothofagaceae. Esta familia se distribuye exclusivamente en el hemisferio sur, presentando una distribución que refleja procesos vicariantes o dispersalistas, con tres subgéneros que se distribuyen bajo condiciones templadas (Nothofagus, Lophozonia y Fuscospora) y uno en condiciones tropicales (Brassosopora). Evaluamos si la evolución de los rasgos foliares en el género Nothofagus se asocian exclusivamente a variaciones en los climas pasados o si estos rasgos están restringidos por las relaciones filogenéticas. De ser así, la historia de estos rasgos debiesen estar asociado a la filogenia del grupo. Se evaluó la señal filogenética (lambda Pagel) de 20 rasgos foliares, los que consideran presencia y tipo de dientes, tamaño y forma foliar. Se evaluó el ajuste de estos rasgos a tres modelos evolutivos: Modelo Browniano, Modelo de Ornstein-Uhlenbeck y Modelo nulo White Noise. Finalmente, se realizó un análisis de partición de la varianza para evaluar la cantidad de variación de estos rasgos que puede ser explicada por filogenia o por ambiente. Los resultados indican que 4 de los 20 rasgos evaluados estarían respondiendo adaptativamente al ambiente, asociados a la forma y complejidad de la hoja. Por lo que estos rasgos serían buenos proxies para realizar estimaciones climáticas. Tres de los 20 rasgos, asociados a la presencia y número de dientes, se encuentra determinada exclusivamente por la filogenia. Y para el resto de los rasgos se encontró que la filogenia y el ambiente de manera conjunta explican la variación de ellos. / The current relationship between leaf traits and environmental variables has been widely used as proxy for climatic estimates. Furthermore, it has been observed that for some traits the phylogenetic relationships between taxa also influence their evolution, implying that the direct used of the physiognomy-climate relation should be corrected by their ancestor-descendant relations. In this work we evaluated the variation of 20 leaf traits, that have been previously correlated with climate, along the evolution of the Nothofagaceae family. This family is distributed exclusively in the southern hemisphere, presenting a distribution that reflects vicariance and dispersal processes, with three subgenera that are distributed under temperate conditions (Nothofagus, Lophozonia and Fuscosora) and one under tropical conditions (Brassospora). We evaluate whether the evolution of leaf traits are exclusively associated with variations in past climates or whether these traits are restricted by phylogenetic relationships. If so, the history of these traits should be associated with the phylogeny of the family. The phylogenetic signal (Pagel`s lambda) of 20 leaf traits was evaluated. These traits consider size, shape and the presence of theeth in the leaf. We evaluated the fit of these traits to three evolutionary models: Brownian Model, Ornstein-Uhlenbeck Model and a null White Noise Model. Finally, a variance patition analysis was performed to evaluate the amount of variation of these traits that can be explained by phylogeny or by environment. Our results indicate that 4 of the 20 traits, associated to the form and complexity of the leaf, could be responding adaptatively to the environment. Three of the 20 traits, associated with the presence and number of teeth, are determined exclusively by phylogeny. And for the rest of the traits we found that the phylogeny and the environment together explain the variation of them. / 30/08/2018

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-08T19:01:23Z No. of bitstreams: 1 2017_ElieldeJesusAmaral.pdf: 646925 bytes, checksum: 5688f3286856313a04ff7c3312084346 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-30T19:34:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ElieldeJesusAmaral.pdf: 646925 bytes, checksum: 5688f3286856313a04ff7c3312084346 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-30T19:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ElieldeJesusAmaral.pdf: 646925 bytes, checksum: 5688f3286856313a04ff7c3312084346 (MD5) Previous issue date: 2018-05-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / Atributos foliares são intimamente ligados a respostas das plantas ao ambiente em que estão inseridas e podem fornecer informações importantes sobre adaptação e evolução. Sob a hipótese de que ambientes sombreados, como a mata de galeria, e ambientes abertos, como o cerrado sensu stricto selecionam diferentes atributos foliares em espécies graminóides, e que a luz tem um importante papel nesse processo, nós analisamos as diferenças entre atributos foliares de espécies graminóides de cada um desses ambientes, sendo 10 espécies de mata de galeria e 14 espécies de cerrado sensu stricto. Nós encontramos diferenças nos atributos foliares entre os dois ambientes que podem ser considerados adaptativos. Folhas largas, mais finas, com maior SLA e maiores níveis de clorofilas e de nitrogênio parecem ser favorecidas em espécies graminóides crescendo em ambientes sombreados (mata de galeria) enquanto folhas estreitas, mais grossas, com menor SLA e níveis mais altos de carbono são favorecidas em espécies crescendo em ambientes abertos (cerrado sensu stricto). As correlações dos níveis de clorofilas totais foram correlacionados fracamente com a largura o comprimento e os níveis de nitrogênio e fortemente correlacionados apenas com os carotenoides, sugerindo que no geral não são bons preditores dos atributos foliares aqui estudados, portanto podem ter outros fatores influenciando esses atributos. Os conjuntos de valores de atributos foliares de espécies graminóides de mata se mostraram adaptados para um melhor aproveitamento da luz no sub-bosque enquanto os atributos foliares das espécies de cerrado sensu stricto são mais adaptados as altas intensidades luminosas, ao calor e à pouca disponibilidade de água. Inferindo a partir da literatura, nossos resultados mostraram que a variação de atributos foliares em espécies graminóides tem importância adaptativa em resposta ao ambiente. / Leaf traits are closely linked to plant responses to the environment in which they are, and can provide important information about adaptation and evolution. Under the hypothesis that shaded environments, such as gallery forest, and open environments, such as cerrado sensu stricto select different leaf traits in graminoid species, and the light has an important role in this process, we analyzed the differences between leaf traits of graminoid species of each one of these environments, being 10 species of gallery forest and 14 species of cerrado sensu stricto. We found differences in leaf traits between the two environments that can be considered adaptive. Larger and thinner leaves with higher SLA and higher levels of chlorophyll and nitrogen appear to be favored in graminoid species growing in shaded environments (gallery forest) while narrow and thicker leaves with lower SLA and higher levels of carbon are favored in species growing in open environments (cerrado sensu stricto). The correlations of total chlorophyll levels were poorly correlated with width, length and nitrogen levels and strongly correlated only with carotenoids, suggesting that, in general they are not good predictors of the leaf traits studied here, so there may be other factors influencing these traits. The sets of values of foliar traits of forest graminoid species were adapted to a better use of light in the understory, while the foliar traits of the cerrado sensu stricto species are more adapted to the high luminous intensities, heat and low availability of water. Inferring from the literature, our results show that the variation of leaf traits in graminoid species has an adaptive importance in response to the environment.

CHAVES, Queilane Lemos de Sousa Gomes. Geoquímica de sedimentos e bioquímica de macrófitas em manguezais do litoral oeste do Ceará. 2017. 179 f. Tese (Doutorado em Geologia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by JOÃO CAVALCANTI JUNIOR (jbeniciojunior@yahoo.com.br) on 2017-09-29T11:54:51Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_qlsgchaves.pdf: 4198955 bytes, checksum: 971e737ac63c65100a1b17fc95e8b05b (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-10-10T23:10:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_qlsgchaves.pdf: 4198955 bytes, checksum: 971e737ac63c65100a1b17fc95e8b05b (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-10-10T23:10:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_qlsgchaves.pdf: 4198955 bytes, checksum: 971e737ac63c65100a1b17fc95e8b05b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T23:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_qlsgchaves.pdf: 4198955 bytes, checksum: 971e737ac63c65100a1b17fc95e8b05b (MD5) Previous issue date: 2017-09-20 / The red mangrove (Rhizophora mangle L.) of the studied areas represents an important biome of the Brazilian northeast coast about which little is known about the geochemical and biochemical characteristics.In this context, the research evaluated the environmental quality of the estuary of the river Ceará (area 1) and the Coreaú river (area 2), with the mangrove of the estuary of the Coreaú river, supposedly without pollutants, as a control area.Twelve random samples of rhizosphere sediments and leaves of the plants present in each area were collected and in the field physical and chemical measurements. The content of minerals was quantified using X-ray diffraction (XRD), X-ray Fluorescence (FRX) and Scanning Electron Microscopy coupled to a Dispersive Energy Spectrometer (SEM-EDS), as well as the analysis of the elements in the tissue were performed using the FRX.For biochemical characterization several methodologies were used, such as quantification of total nitrogen, analysis of enzymatic activities related to stress were extracted protein extracts of the leaves, and the extract was used in the determination for total soluble protein dosageCatalase activity (CAT), activity of Guaicol Peroxidase (GPOX), Activity of Ascorbate Peroxidase (APX), activity of Phenylalanine Ammonia Liase (PAL), Β-1,3-glucanase activity (GLU), Chitinase activity, Superoxide Dismutase activity (SOD).The contents of chlorophyll, carotenoids and phenolic compounds were also determined, aiming to correlate the substantial sediment chemistry with biochemical responses in the leaf tissues of the studied areas.In general, the data obtained show that the mangroves studied are alkaline areas, polyalins with similarities in their mineralogy differing with the presence of Cd in area 1 and absence in area 2, It was observed that biochemical responses presented greater stresses in area 1 and were significant in area 2, although fluorescence responses in sediments and leaves showed an area free of toxic elements.In addition, sampled points revealed the presence of trace elements in leaf tissue and absence in sediments, leading to a consideration for the absorption of these elements not only via soil, The presence of anthropogenic trace metals in plants may be an indicator of inorganic pollution of the environment. / O mangue-vermelho (Rhizophoramangle L.) das áreas estudadas representa importante bioma da costa nordeste brasileira sobre os quais pouco se conhece quanto as características geoquímicas e bioquímicas. Nesse contexto a pesquisa avalioua qualidade ambiental do estuário do rio Ceará (área 1) e do rio Coreaú (área 2), tendo o manguezal do estuário do rio Coreaú, supostamente sem efeito de poluentes, tomado como área controle. Foram coletadas 12 amostras aleatórias de sedimentos da rizosfera e folhas das plantas presentes em cada área e em campo foram realizadas medidas físico-químicas. O conteúdo de minerais foi quantificado utilizando os métodos de Difratometria de raios-X (DRX), Fluorescência de raios-X (FRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura acoplado a Espectrômetro de Energia Dispersiva (MEV-EDS) já as análises dos elementos no tecido foliar foram realizadas usando à FRX. Para caracterização bioquímica diversas metodologias foram utilizadas, tais como a quantificação do nitrogênio total, análise de atividades enzimáticas relacionadas ao estresse, extrações proteicas das folhas, e o extrato foi utilizado na determinação para dosagem de proteínas totais solúveis, atividade da Catalase (CAT), atividade da Peroxidase do Guaicol (GPOX), atividade do AscorbatoPeroxidase (APX) atividade da Fenilalanina Amônia Liase (PAL), atividade da β-1,3-glucanase (GLU), atividade da Quitinase, atividade da Superóxido Dismutase (SOD). Também foram determinados os conteúdos de clorofila, carotenoides e compostos fenólicos, tendo como objetivo principal correlacionar a composição química dos sedimentos com respostas bioquímicas nos tecidos foliares das áreas estudadas. De uma forma geral os dados obtidos mostraram que os manguezais estudados são áreas alcalinas, polialinas com similaridades em sua mineralogia diferindo com a presença de Cd na área 1e ausência na área 2, observou-se que as respostas bioquímicas apresentaram maiores estresses na área 1 e expressivos na área 2, apesar das respostas por fluorescência nos sedimentos e folhas mostrarem uma área isenta de elementos tóxicos. Além disso, pontos amostrados revelaram a presença de elementos traço em tecido foliares e ausência em sedimentos, levando a uma consideração pela absorção desses elementos não serem somente via solo, a presença desses metais traços antropogênicos em plantas poderá ser um possível indicador de poluição inorgânica do ambiente.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8554_Dissertação_Mariana Duarte Silva Fonseca.pdf: 1247067 bytes, checksum: c91de9ae4555c92efc637461985ac4ff (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / A ferrugem, causada pelo fungo Puccinia psidii, é uma das doenças mais importantes da cultura do eucalipto. O objetivo deste trabalho foi determinar a duração mínima do período de molhamento foliar na infecção de P. psidii e desenvolvimento da doença, assim como o efeito da doença sobre as respostas fisiológicas de mudas de eucalipto. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, no esquema fatorial 7x2, sendo sete durações de período de molhamento foliar DPMF (0; 4; 8; 12; 16; 20; 24 horas) e dois clones, empregando-se quatro repetições por tratamento, sendo cada repetição composta por uma muda inoculada. Para inoculação foi preparada suspensão contendo 2x104 urediniosporos mL-1, a qual foi aspergida nas mudas de eucalipto por meio de um pulverizador manual. Após a inoculação, as mudas foram envoltas em sacos plásticos úmidos para manutenção do molhamento foliar, colocadas em condições climáticas ideais de infecção do patógeno e permanecendo nelas de acordo com a DPMF pré-estabelecida. Em seguida, as mudas foram transferidas para casa de vegetação climatizada. Foram avaliados o período latente, período de incubação, incidência, severidade, área abaixo da curva de progresso da doença, trocas gasosas, teores de pigmentos fotossintetizantes e área foliar. A DPMF mínima para a infecção de P. psidii e surgimento da doença foi de 4 h, embora resultando em menor severidade da doença. Maiores severidades foram observadas nos tratamentos a partir de 8 h de DPMF. A infecção do patógeno e aumento da severidade da doença afetaram negativamente as respostas fisiológicas das mudas provocando decréscimo da taxa de assimilação líquida de CO2, condutância estomática e aumento da concentração intercelular de CO2, além disso resultou na diminuição dos teores de pigmentos fotossintetizantes e área foliar total da planta massas secas da parte aérea, da raiz e total. Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) pelo teste F (α = 0,05), médias analisadas pelos testes de Tukey e Dunnett (α = 0,05) e análise de regressão. A duração do molhamento foliar na fase de infecção do patógeno de quatro horas foi suficiente para propiciar a doença. O aumento do molhamento foliar até 12-18 h para o clone 1 e 14-18 h para o clone 2 proporciona uma elevação da severidade, após esses valores sua intensidade diminui. Observou-se diminuição dos valores da taxa de assimilação líquida de CO2 e a condutância estomática e aumento da taxa de transpiração com o aumento da duração do molhamento foliar. Os teores de clorofila a, clorofila a+b e carotenoides sofreram alterações pela doença a partir de 8 h de molhamento foliar. Os valores de altura, diâmetro, relação altura/diâmetro e incrementos em crescimento não foram influenciados pela doença originada em diferentes períodos de molhamento foliar, entretanto a área foliar e as massas secas foliar, radicular e total foram comprometidas negativamente pela doença e sofreram reduções. Palavras-chave: Ferrugem, severidade, Myrtaceae / The rust caused by the fungus Puccinia psidii, is one of the most important diseases of Eucalyptus culture. The objective of this study was to determine the minimum leaf wetness duration (LWD) the infection of P. psidii and development of the disease, as well as the effect of the disease on the physiological responses of Eucalyptus seedlings. The experiment was conducted using a completely randomized design in a 7x2 factorial arrangement – seven time periods of LWD (0, 4, 8, 12, 16, 20, 24 hours) and two clones – using four replicates per treatment; each replication consisted of one inoculated seedling. For inoculation, a suspension containing 2x104 urediniospore mL-1 was prepared and afterwards sprayed on Eucalyptus seedlings by a hand sprayer. After inoculation, the seedlings were enveloped in humid plastic bags for maintain of leaf wetness, then placed under ideal weather conditions of pathogen infection and remained therein according to pre-established LWD time periods. Next, the seedlings were transferred to a climatized greenhouse. We evaluated the latent period, incubation period, incidence, severity, area under the disease progress curve, gas exchange, photosynthetic pigments content and leaf area. The minimum LWD to infection by P. psidii and breakthrough disease was 4 h, although resulting in lower disease severity. Greater severities were observed in treatments as from as from 8 h LWD. The infection of the pathogen and increased severity of the disease negatively affected the physiological responses of seedlings, which caused cutback in net CO2 assimilation rate, stomatal conductance and increased in intercellular CO2 concentration, furthermore, this resulted in the reduction of photosynthetic pigments content and leaf area total of the plant.

A família Passifloraceae é conhecida mundialmente por suas flores exuberantes, frutos comestíveis e pelo uso na medicina. Composta por duas tribos, com apenas Passifloreae ocorrendo abundantemente no Brasil, principalmente espécies pertencentes ao gênero Passiflora. Este gênero compreende quatro subgêneros, Astrophea, Decaloba, Deidamioides e Passiflora. Destes Decaloba e Passiflora são grupos monofiléticos e os mais numerosos em espécies. É ainda o gênero que mais apresenta diversidade morfológica das folhas e estípulas. Apesar do elevado número de espécies, os estudos sobre anatomia foliar em Passifloraceae ainda são escassos, embora muitas revisões taxonômicas utilizem amplamente a morfologia foliar para classificar as espécies. Dessa forma este trabalho teve como objetivo auxiliar na identificação das espécies e contribuir com futuros estudos filogenéticos, a partir das descrições morfológicas e anatômicas das folhas de Passiflora. Técnicas usuais de anatomia vegetal foram utilizadas para análise em microscopia óptica. Como principais resultados foram descritos caracteres anatômicos que corroboram a classificação infrasubgenérica já existente, além de acrescentar características particulares ao nível de espécie. O padrão de venação mostrou-se o caráter anatômico bastante seguro. Dentre as superseções analisadas, a superseção Dacaloba mostrou-se mais sólida quanto aos caracteres anatômicos estudados. No entanto, na superseção Stipulata, outro grupo com boa representação, as características anatômicas não foram constantes entre as espécies / Passifloraceae family is worldwide known for its exuberant flowers, edible fruits and for their use in medicine. Composed of two tribes, with only Passifloreae largely distributed in Brazil, especially species belonging to the genera Passiflora. This genera comprises four subgenera, .Astrophea, Decaloba, Deidamioides and Passiflora. Within these, Decaloba and Passiflora are monophyletic groups and the most representative in number of species. Besides, these are the subgenera with the greatest morphological diversity in leaves and stipules. Even with the large number of species, the studies about leaf anatomy in Passifloraceae are still scarce. Several taxonomic reviews widely use leaf morphology to classify the species and group them in taxa. Thus, this study aimed to support the species identification and contribute with future phylogenetic studies, based on the morphological and anatomical descriptions of Passiflora leaves. Usual techniques of plant anatomy laboratory were used in optical microscopy. As main results, the anatomical characters described corroborated the infrasugnenera classification already existent, besides adding particular characteristics to the level of species. The venation pattern demonstrated to be a safe anatomical character. Within the analyzed supersections, the supersection Decaloba was found to be solid regarding to the anatomical characters studied. Although, in Stipulata supersection, another group with good representation, the anatomical characteristics were not persistent within the species

Ecologia funcional das plantas trata-se de uma nova abordagem dos dados que associa características morfológicas ou fisiológicas das plantas à sua função no ecossistema. Um único atributo pode estra relacionado a mais de uma função no ecossistema, assim a formação de esquemas de respostas ecológicas, através da associação de mais de um atributo, contribui para a realização de inferências mais seguras. Protocolos têm sido realizados com intuito de padronizar a coleta e análise dos dados, viabilizando a realização de análises globais e previsões mais seguras a respeito da mudança no uso do solo e aquecimento global. Porém, a ocorrência de variações dentro das espécies e em diferentes níveis de escala podem se tornar problemas para tais realizações. Nesse contexto o presente estudo se propõe a avaliar possíveis fontes de variação, bem como avaliar as proporções de variação entre diferentes escalas. As escalas envolvidas foram dentro do indivíduo - foram coletadas dez folhas totalmente expostas nas posições Norte e Sul da copa, que conferem diferentes condições de luminosidade; dentro da mesma espécie ou intrapopulacional - foram coletas cinco indivíduos de cada espécie em cada uma das três subpopulações; e entre espécies - foram coletadas quatro espécies de plantas em cada local. Os atributos avaliados foram: espessura, área foliar específica, conteúdo de massa seca foliar, conteúdos de clorofila a, b e carotenóides, razão clorofila a-b e conteúdo de nitrogênio por massa seca. Os dados foram analisados segundo modelos mistos que verificaram a existência de interações entre as escalas. Em seguida foi realizado uma ANOVA ou um teste de Tukey para verificação se há diferenciação entre os atributos nas diferentes posições da copa. Foram gerados modelos que resultaram em proporções de variação dentro dos indivíduos, entre os indivíduos de toda a espécie, entre as subpopulações e entre as espécies. Também foram realizadas Análises de Componentes Principais para verificação da formação de conjuntos de atributos. Não houve diferença dos atributos foliares entre as duas posições na copa. Somente o conteúdo de nitrogênio apresentou interação na escala Espécie. Houve formação de diferentes esquemas de respostas ecológicas. Schefflera macrocarpa indicou características de espécie de crescimento lento e folhas com longo tempo de vida, Erythorxylum suberosum e Birsonima intermedia apresentaram características mais similares, mas B intermedia apresentou características de folhas de vida mais curta em relação a E suberosum,com investimento especial em clorofila a, que pode estar relacionado à arquitetura de copa da espécie. Symplocos oblongifolia apresentou características de folhas de vida curta. Uma variação marcante e inesperada foi a variação dentro dos indivíduos, que deve ser melhor estudada para averiguação de sua fonte. Estudos de arquitetura de copa, plasticidade fenotípica e que envolvam outras escalas menos detalhadas podem orientar o melhor entendimento das fontes de variação dos atributos foliares paras as espécies desse estudo. / Plant functional ecology is a novel approach that combines morphological or physiological characteristics of plants to the ecosystem function. A single attribute can be related to more than one function in the ecosystem, so the grouping some traits can be taken as ecology strategy schemes contributing to many inferences. Protocols have been undertaken to standardize the acquisition and analysis of leaf traits data, allowing the detection of global patterns that can be used in forecasts and policies regarding land use directions and global warming models. However, the occurrence of variations within the species at different scales would be a source of interference in the data acquisition procedures, affecting the reliability of the interpretation. In this context, the present study aims to evaluate the variation regarding different scales using the proportion of variance of each trait in a group of species. The scales involved were: intra-individual - considering leaves exposed in the North and South canopy parts, which confer different lighting conditions; intra-populational - five individuals of each species in each of the three subpopulations; and interespecific - four plant species at each location. The attributes evaluated were thickness, specific leaf area, leaf dry matter content, content of chlorophyll a, b and carotenoids, chlorophyll ab ratio and nitrogen content by dry weight. Data were analyzed using a mixed models technique to detect the existence of interactions between scales. Then an ANOVA with a Tukey test was performed to check for differences among attributes in different positions of the canopy. We used models encompassing the variations within individuals; among the individuals of all kinds, and among subpopulations among species. We also performed a Principal Component Analysis to explore the relations among sets of attributes at the different scales. We found no difference in leaf traits between the two positions in the canopy. Only the nitrogen content showed interactions at the species scale. The Schefflera macrocarpa showed characteristics of slow-growing species and leaves with long lifetime, and Erythorxylum suberosum and Birsonima intermedia showed similar trends but B.intermedia showed leaves with shorter life spam when compared to E. suberosum , with higher investment in chlorophyll a , which may be related to the canopy architecture of the species. Symplocos oblongifolia showed characteristics of short-lived leaves. We found an unexpectedly high variation within individual level, which should be further studied. Studies of canopy architecture, and phenotypic plasticity involving other scales would contribute to a better understanding of the sources of variation in leaf traits in the species used in this study.

The colleters of Apocynaceae are glands related to different types of protection of vegetative and floral meristems through the production of mucilage or a mixture of many different compounds. Although several anatomical papers have shown histological and histochemical aspects of colleters of the family, almost nothing is known about the secretory process of the cells of this gland. In this paper we studied two types of colleters that occur in the family: what produces exclusively mucilaginous secretion and what produces mucilage and lipophilic compounds, being analyzed in two species for each type of colleter. The secretory epidermis of the colleters of Allamanda schottii and Blepharodon bicuspidatum presents a large amount of dictiosomes and endoplasmic reticulum, a dispersed vacuoma composed of small vacuoles with fibrilar osmiophilic material, leucoplasts with large amount of starch and few thylakoids, as well as large mitochondria. The mode of secretion release is granulocrine and the exudate crosses the cuticle without breaking it by projections of pectin reaching the surface. The secretory cells of the colleters of Mandevilla splendens and Peplonia axillaris have completely different ultrastructure and secretion from those of Allamanda schottii and B. bicuspidatum. Plastids and mitochondria are observed, as well as a profusion of dictiosomes and their vesicles in association with the rough endoplasmic reticulum near the cell membrane. The secretion is mainly observed in the cisterns and vesicles of the trans face of the dictiosomes, indicating the production of a great amount of mucilage. The mechanism of secretion release is also granulocrine, but the secretion is temporarily accumulated in a large periplasmic space before crossing the cell wall and the cuticle. Two distinct patterns of secretion production and release were found in the colleters of Apocynaceae that are related to the composition of the secretion and not to the group to which the species analyzed belong. Although the colleters in the family are histologically similar, the present paper demonstrates a metabolic and subcellular variability until then unknown to the group / Os coléteres de Apocynaceae são glândulas relacionadas a diferentes tipos de proteção de meristemas vegetativos e florais através da produção de mucilagem ou uma mistura de muitos compostos distintos. Apesar de vários trabalhos anatômicos terem demonstrado aspectos histológicos e histoquímicos de coléteres da família, não se sabe quase nada sobre o processo secretor das células desta glândula. Neste trabalho estudamos dois tipos de coléteres que ocorrem na família: o que produz secreção exclusivamente mucilaginosa e o que produz mucilagem e compostos lipofílicos, sendo analisada em duas espécies para cada tipo de coléter. A epiderme secretora dos coléteres de Allamanda schottii e Blepharodon bicuspidatum apresenta grande quantidade de dictiossomos e retículo endoplasmático, um vacuoma disperso composto por pequenos vacúolos com material osmiofílico fibrilar, leucoplastos com grande quantidade de amido e poucos tilacóides, além de mitocôndrias grandes. O modo de liberação da secreção é granulócrino e o exsudato atravessa a cutícula sem rompê-la por meio de projeções de pectina que alcançam a superfície. As células secretoras dos coléteres de Mandevilla splendens e Peplonia axillaris possuem ultraestrutura e secreção e completamente distintos dos de Allamanda schotti e B. bicuspidatum. Observam-se plastídeos e mitocôndrias, além de uma profusão de dictiossomos e de suas vesículas em associação ao retículo endoplasmático rugoso próximo à membrana plasmática. A secreção é principalmente observada nas cisternas e vesículas da face trans dos dictiossomos, indicando a produção de grande quantidade de mucilagem. O mecanismo de liberação da secreção também é granulócrino, mas a secreção é temporariamente acumulada em um amplo espaço periplasmático, antes de atravessar a parede celular e a cutícula. Dois padrões distintos de produção e liberação da secreção foram encontrados nos coléteres de Apocynaceae que estão relacionados à composição da secreção e não ao grupo ao qual as espécies analisadas pertencem. Embora os coléteres na família sejam histologicamente semelhantes, o presente trabalho demonstra uma variabilidade metabólica e subcelular até então desconhecida para o grupo

A família Passifloraceae é conhecida mundialmente por suas flores exuberantes, frutos comestíveis e pelo uso na medicina. Composta por duas tribos, com apenas Passifloreae ocorrendo abundantemente no Brasil, principalmente espécies pertencentes ao gênero Passiflora. Este gênero compreende quatro subgêneros, Astrophea, Decaloba, Deidamioides e Passiflora. Destes Decaloba e Passiflora são grupos monofiléticos e os mais numerosos em espécies. É ainda o gênero que mais apresenta diversidade morfológica das folhas e estípulas. Apesar do elevado número de espécies, os estudos sobre anatomia foliar em Passifloraceae ainda são escassos, embora muitas revisões taxonômicas utilizem amplamente a morfologia foliar para classificar as espécies. Dessa forma este trabalho teve como objetivo auxiliar na identificação das espécies e contribuir com futuros estudos filogenéticos, a partir das descrições morfológicas e anatômicas das folhas de Passiflora. Técnicas usuais de anatomia vegetal foram utilizadas para análise em microscopia óptica. Como principais resultados foram descritos caracteres anatômicos que corroboram a classificação infrasubgenérica já existente, além de acrescentar características particulares ao nível de espécie. O padrão de venação mostrou-se o caráter anatômico bastante seguro. Dentre as superseções analisadas, a superseção Dacaloba mostrou-se mais sólida quanto aos caracteres anatômicos estudados. No entanto, na superseção Stipulata, outro grupo com boa representação, as características anatômicas não foram constantes entre as espécies / Passifloraceae family is worldwide known for its exuberant flowers, edible fruits and for their use in medicine. Composed of two tribes, with only Passifloreae largely distributed in Brazil, especially species belonging to the genera Passiflora. This genera comprises four subgenera, .Astrophea, Decaloba, Deidamioides and Passiflora. Within these, Decaloba and Passiflora are monophyletic groups and the most representative in number of species. Besides, these are the subgenera with the greatest morphological diversity in leaves and stipules. Even with the large number of species, the studies about leaf anatomy in Passifloraceae are still scarce. Several taxonomic reviews widely use leaf morphology to classify the species and group them in taxa. Thus, this study aimed to support the species identification and contribute with future phylogenetic studies, based on the morphological and anatomical descriptions of Passiflora leaves. Usual techniques of plant anatomy laboratory were used in optical microscopy. As main results, the anatomical characters described corroborated the infrasugnenera classification already existent, besides adding particular characteristics to the level of species. The venation pattern demonstrated to be a safe anatomical character. Within the analyzed supersections, the supersection Decaloba was found to be solid regarding to the anatomical characters studied. Although, in Stipulata supersection, another group with good representation, the anatomical characteristics were not persistent within the species