O processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) é a principal forma de entrada de nitrogênio (N) em ecossistemas naturais e é intermediado por microorganismos diazotróficos simbióticos ou de vida livre. A produção de biofertilizantes com bactérias diazotróficas é a principal alternativa ao uso de fertilizantes nitrogenados solúveis. Apesar da simbiose Rhizobium-leguminosas ser eficiente em promover o crescimento das plantas, a inoculação de bactérias diazotróficas em gramíneas vem apresentando resultados questionáveis, principalmente devido à baixa eficiência e incompatibilidade entre os atuais inoculantes bacterianos e as plantas. Os biofertilizantes para gramíneas utilizam bactérias endofíticas as quais desenvolvem interações pouco conhecidas com as plantas. Uma possibilidade para melhorar a eficiência da FBN em gramíneas é a aplicação de bactérias epifíticas de menor seletividade em relação às bactérias endofíticas. Os objetivos deste trabalho foram isolar novos genótipos de bactérias diazotróficas da filosfera de bambu da Mata Atlântica, verificar seu potencial biotecnológico in vitro e avaliar sua eficiência agronômica como biofertilizante em cana-de-açúcar em casa-de-vegetação. Foram obtidos 120 isolados bacterianos os quais foram caracterizados morfológica e filogenéticamente. Com relação ao potencial biotecnológico, 48 isolados bacterianos apresentaram resposta positiva nos testes in vitro de redução de acetileno (ARA) e para produção in vitro de ácido indol-3-acético (AIA) na presença de L-triptofano. Desses 48 isolados, 50% apresentaram capacidade de solubilizar fosfato de cálcio, 8% de produzir quitinases, 16% de produzir ACC desaminase e 17% de produzir sideróforos. O sequenciamento do gene rRNA 16S indicou que 75% dos isolados da filosfera de bambu foram similares à classe Gammaproteobacteria (Proteobacteria) , e a família Enterobacteriaceae. Dentre eles, 32% dos isolados apresentaram sequências similares a Klebsiella sp. e 2% foram similares a Serratia e Enterobacter. Das 48 sequências analisadas, 37% delas não foram classificadas quanto ao gênero, podendo então representar novos gêneros ou espécies. Dez isolados contendo o gene nifH foram selecionados para experimentos de eficiência agronômica em casa-de-vegetação usando bactérias inoculadas via pulverização foliar ou encapsuladas em micro-esferas de alginato e associados a diferentes níveis de adubação nitrogenada. A inoculação por meio de pulverização nas folhas de cana-de-açúcar resultou em aumento significativo de massa seca de parte aérea e concentração de N na parte aérea das plantas na sua fase inicial de desenvolvimento. A maior taxa de fixação nas folhas inoculadas foi observada sete dias após a inoculação no tratamento sem adição de N mineral. A inoculação no solo com os mesmos 10 isolados encapsulados em matriz polimérica em conjunto com diferentes níveis de adubação nitrogenada mostrou aumentos significativos de massa seca da parte aérea, raízes e concentração de N na parte aérea da cana-de-açúcar em comparação aos controles, principalmente nas fases tardias do desenvolvimento das plantas. O solo que recebeu as bactérias encapsuladas apresentaram elevadas taxas de FBN, oscilando entre 0 e 4 g de N g-1 h-1, 7 dias após a inoculação. Os resultados sugerem que as bactérias selecionadas possuem alto potencial biotecnológico para promover o crescimento das plantas em momentos diferentes do seu ciclo de desenvolvimento, dependendo do tipo de abordagem para inoculação. / The process of biological nitrogen fixation (BNF) is the most important form of nitrogen (N) input in natural ecosystems and is mediated by symbiotic or free-living diazotrophic microorganisms. The production of biofertilizers containing diazotrophic bacteria is the main alternative to the use of soluble nitrogen fertilizers, improving plant growth by nitrogen fixation or other plant growth promoting mechanisms. Despite the efficiency of the symbioses Rhizobium-legumes in promoting plant growth, the inoculation of diazotrophic bacteria in grasses, such as sugarcane, has shown variable results, mainly due to the low efficiency and incompatibility between the current bacterial strains used in inoculants and plant genotypes. Most of the biofertilizers for grasses uses endophytic bacteria that develop complexes interactions with the host plant, which are not totally understood. A possibility to improve the efficiency of BNF in grasses is the application of epiphytic diazotrophic bacteria that are less selective as compared to endophytes. The aims of this work were to isolate new genotypes of diazotrophic bacteria from the phyllosphere of bamboo from Atlantic Forest, determine their biotechnological potential based on in vitro assays, and evaluate their agronomic efficiency as biofertilizer for sugarcane under greenhouse conditions. A total of 120 bacterial isolates were obtained and characterized morphologically and phylogenetically. Regarding the biotechnological potential, 48 isolates showed positive responses under in vitro the acetylene reduction assay (ARA) and indole-acetic-acid (IAA) production in vitro assay in the presence of L-tryptophan. Among the 48 isolates evaluated, 50% were able to solubilize calcium phosphate, 8% produced chitinases, 16% were able to produce ACC deaminase, and 17% produced siderophores. The sequencing of the rRNA 16S gene revealed that 75% of the isolates were phylogenetically related to the family Enterobacteriaceae (Gammaproteobacteria) . The genus Klebsiella accounted for 32% of the isolates, whereas Serratia and Enterobacter accounted for 2%. Aproximatelly 37% of the isolates were assembled unclassified Bacteria. Ten isolates containing the nifH gene were selected for agronomic efficiency test under greenhouse conditions, using bacteria inoculated via foliar spraying, or encapsulation in alginate beads and inoculation in the soil, associated with different doses of nitrogen fertilizer. The inoculation on the sugarcane leaf surfaces resulted in significant increases in root biomass and N concentration in the shoots at the early stage of plant development. The highest N fixation rates in inoculated leaves were observed 7 days after inoculation in the absence of mineral N. The soil inoculation with the same 10 isolates immobilized in polymeric matrix in addiction to different rates of nitrogen fertilization showed significant increases in shoot and root biomass and N concentration in the shoots of sugarcane, when compared to the controls, mostly at later stages of plant development. The soil inoculated with encapsulated bacteria showed high rates of BNF even when nitrogen fertilizer was applied, ranging between 0 and 4 g of N g-1 h-1 seven days after the inoculation. The results suggest that the selected bacteria have high biotechnological potential to promote sugarcane growth at different stages of development, depending on the inoculation approach.

No description available.

A busca por combustíveis renováveis tem se expandido cada vez mais no mundo moderno, devido à preocupação com a redução do volume de emissões de gases causadores do efeito estufa. No presente trabalho descreve-se a caracterização físico-quíca e espectroscópica de gramíneas com potencial para geração de Etanol 2G (Sorgo Biomassa, Capim Elefante, Capim Marandu, Capim Mombaça). As matrizes vegetais foram caracterizadas por diferentes técnicas, incluindo Análise Elementar, Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 13C, difração de raios X (DR-X), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura acoplada com detector de energia dispersiva (MEV-EDS). Os componentes extraídos foram avaliados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e por espectroscopia de absorção eletrônica (UV-VIS). O bagaço de cana apresentou maior teor de C com 45,0%, o colmo do Capim-Marandu apresentou maior concentração de O com 46,1%; a concentração de H para todos os materiais ficaram próximas dos 5%; as folhas do Capim-Marandu apresentaram 4,5% de teor de S; as folhas de Capim-Elefante e do Sorgo apresentaram maior concentração de N que tiveram como média 2%. As análises da composição lignocelulósica por via ácida diluída mostraram que os colmos possuem maior concentração de celulose, hemicelulose e lignina, enquanto as folhas apresentaram maiores teores de inorgânicos (cinzas). As análises por RMN dos materiais brutos mostraram as mesmas tendências de composição orgânica. A DR-X mostrou uma maior presença de celulose cristalina nos colmos, bem como a presença de materiais silicatados na folhas. As análises por FTIR indicaram nos colmos as maiores intensidades de sinal na região das bandas de polissacarídeos (1030-1100 cm-1). As folhas apresentaram um sinal peculiar de ligações C-O-C em carbonatos na forma fina e intensa (sharp) na região de 1380 cm-1. Também foi empregado o método de Van Soest para caracterização da composição geral da biomassa, sendo os resultados não comparáveis com os observados pelo método em via ácida, superestimando a quantidade de celulose e subestimando os valores de lignina. Com as imagens de MEV foi possível identificar estruturas internas dos materiais estudados, comprovando o ordenamento das fibras vegetais. Apesar das folhas possuirem menor teor de celulose, este polissacarídeo está mais amorfo, comparada com os colmos. No geral, os resutados mostraram que as diferentes gramíneas possuem muita similaridade química-estrutural, fato que deve possibilitar o uso de um mesmo processo de hidrólise, independentemente da fonte. / The search for renewable fuels has been increasing in the modern world, due to this worring about the reduction in the volume of emissions of greenhouse. In this study we describe the physical-chemical and spectroscopic characterization and the grass potential in generating 2G Ethanol (Sorgum, Marandu, Elephant and Mombaça). The plant matrices were characterized by different techniques, including Elemental Analysis, Nuclear Magnetic Resonance (NMR) 13C, X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), scanning electron microscopy coupled with energy dispersive detector (SEM-EDS). The extracted components were evaluated by high performance liquid chromatography (HPLC) and spectroscopy of electronic absorption (UV-VIS). Sugarcane bagasse showed higher C content with 45.0%, the stem Marandugrass had the higher O with 46.1%; H concentration for all materials were closer than 5%; the Marandugrass leaves showed 4.5% of the sulfur content; leaves Elephantgrass and sorghum showed higher N which had the average 2%. Analyses of lignocellulosic composition by acid way showed that stems contain higher concentrations of cellulose, hemicellulose and lignin, since leafs presented higher contents of inorganics (ash). NMR analyses of the raw materials showed the same tendence of organic composition. XRD showed higher content of cristaline cellulose in the stem, as well as, the presence of silicate materials in the leafs. FTIR indicated the major stems signal intensities of the bands in the region of polysaccharides (1030-1100 cm-1). The leaves had a peculiar C-O-C signal connection in the form of sharp carbonates in the region 1380 cm-1. It was also used the Van Soest melthod regaring to general characterization of the biomass, but the resultas were not comparable to the acid way method, because it overvalues the cellulose contents and undervalues the lignin ones. By the SEM images, they were identified internal structures of the studied materials, proving the system of the ordenated plant fibers. Despite leafs presented lower contents of cellulose, this polysacharide is amorfous, comparing to stems. In general, results showed that these different grasses have chemical-structural similarities, which probably makes possible the use of the same hydrolysis process, independently of the biomass source.

Com o objetivo de estudar o uso de inóculo de fezes em substituição do conteúdo ruminal de bubalinos na técnica in vitro de produção de gases, este presente trabalho comparou as avaliações realizadas em três ensaios. Foram utilizados três bubalinos da raça Mediterrâneo, machos, adultos, castrados, fistulados no rúmen com média de peso vivo de 450 (± 18,7) kg. Estes animais receberam uma dieta basal, composta de silagem de milho (70%) e concentrado (30%). Estes animais foram os doadores dos 2 tipos de inóculos, que foram conteúdo ruminal (CR) e fezes. O primeiro ensaio realizado foi com alimentos concentrados: grão de milho, farelo de soja, farelo de trigo e farelo de algodão; o segundo ensaio foi com leguminosas forrageiras: alfafa (Medicago sativa L. ), estilosantes pioneiro (Stylosanthes macrocephala cv. Pioneiro), soja perene (Neonotonia wightii) e leucena (Leucaena leucocephala); e o terceiro e último ensaio foi realizado com gramíneas forrageiras: capim braquiarão (Brachiaria brizantha cv. Marandu), capim buffel (Cenchrus ciliaris L. cv. Biloela), estrela africana (Cynodon plectostachyus) e capim mombaça (Panicum maximum Jacq. cv. Mombaça). Os valores médios obtidos de produção potencial de gases em cada ensaio foram menores (P<0,05) para as amostras fermentadas com inóculos de fezes que com conteúdo ruminal, sendo respectivamente, para concentrados (140,23 e 194,08 mL.g-1MS), gramíneas (161,99 e 230,25 mL.g-1MS) e leguminosas (141,78 e 170,70 mL.gm-1MS). Conclui-se que inóculos de fezes não apresentam condições satisfatórias para substituição do inóculum com conteúdo ruminal para uso na técnica de produção in vitro de gases. / In order to study the use of faeces as inoculum as alternative for buffalo rumen contents in the in vitro gas production technique, the present work evaluations of three tests. We used three Mediterranean buffalos, male, adult, neutered, fistulated in the rumen, with an average live weight of 450 (± 18.7) kg. These animals received a basal diet composed of corn silage (70%) and concentrated (30%). These buffalo were the donors of the two types of inocula, rumen content (CR) and faeces. The first test was carried out with concentrate foods: corn grain, soybean meal, wheat bran and cottonseed meal, the second test was with legumes: alfalfa (Medicago sativa L. ), Pioneiro estilo (Stylosanthes macrocephala cv. Pioneiro) , perennial soybean (Neonotonia wightii) and leucaena (Leucaena leucocephala) and the third and last test was carried out with grasses: Marandu grass (Brachiaria brizantha cv. Marandu), buffel grass (Cenchrus ciliaris L. cv. Biloela), African Star grass (Cynodon plectostachyus) and Mombasa grass (Panicum maximum Jacq. cv. Mombasa). The average values of potential production of gas in each test were lower (P<0.05) for samples fermented with an inoculum of faeces with rumen contents, being respectively, for concentrates (140.23 and 194.08 mL.g-1MS), grasses (161.99 and 230.25 mL.g-1MS) and legumes (141.78 and 170.70 mL.g-1MS). It follows that fecal inoculum unsatisfactory condition for replacing the inoculum with rumen technique for use in the in vitro production of gases technique.

Submitted by Francine Silva (francine.silva@unipampa.edu.br) on 2016-09-27T12:42:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Morfologia Polínica de Táxons de Poaceae do Rio Grande do Sul Uma abordagem para distinguir vegetações campestres e florestais no Sul do Brasil.pdf: 1427510 bytes, checksum: d3bfb6022f41971b6b785d86f5c494af (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T12:42:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Morfologia Polínica de Táxons de Poaceae do Rio Grande do Sul Uma abordagem para distinguir vegetações campestres e florestais no Sul do Brasil.pdf: 1427510 bytes, checksum: d3bfb6022f41971b6b785d86f5c494af (MD5) Previous issue date: 2015-07-16 / Grãos de pólen de Poaceae identificados em registros quaternários podem ser somente indicativos da vegetação de Campo e não permite a obtenção de maiores inferências ambientais e ecológicas devido à uniformidade dos grãos de pólen. Neste sentido, foram realizadas análises em microscopia óptica e eletrônica de varredura em diferentes táxons contemplando-se todas as tribos e subfamílias de Poaceae do Rio Grande do Sul para avaliar se seus grãos de pólen podem ser distinguidos em relação: (i) ao tipo de vegetação (Campo e Floresta), (ii) ao metabolismo fotossintético C3 e C4, (iii) ao tipo de hábito entre as espécies florestais, (iv) a diferentes níveis taxonômicos (gênero, tribo, ubfamília). São apresentadas informações polínicas sobre 68 espécies de Poaceae istribuídas em vegetações campestres ou florestais do Rio Grande do Sul. A análise por microscopia óptica e eletrônica de varredura permitiu distinguir os grãos de pólen em relação ao tipo de vegetação em que os táxons estão distribuídos (Campo e Floresta). Grãos de pólen de espécies florestais apresentaram tamanho maior do que táxons campestres, assim como espécies com metabolismo fotossintético C3 demonstraram tendência a apresentar grãos de pólen maiores que táxons com metabolismo C4. Padrões nos tamanhos dos grãos de pólen de táxons florestais de acordo com o hábito também foram obtidos, destacando-se o tamanho distinto dos grãos de pólen da tribo Bambuseae. Com base nos resultados, os grãos de pólen de Poaceae podem ser utilizados como indicadores ambientais para melhor caracterização das dinâmicas e reconstituições vegetacionais no sul do Brasil. / Poaceae pollen grains identified in quaternary records can only indicate the grassland vegetation and does not allow more environmental and ecology inferences due to the uniform morphology of the pollen grains. In this sence, analyses were performed in optical and scanning electron microscopy in different taxa representing all tribes and subfamilies of Poaceae family of the Rio Grande do Sul to assess whether their pollen grains can be distinguished in relation: (i) to the type of vegetation (grassland and forest), (ii) to the photosynthetic metabolism C3 and C4, (iii) to the type of habit between forest species, (iv) to different taxonomic levels (genera, tribe, subfamily). Are presented pollen information about 68 species of Poaceae family distributed in the grassland or forest vegetation of the Rio Grande do Sul. Analysis by optical and scanning electron microscopy allowed to distinguish the pollen grains in relation to the type of vegetation of species (grassland and forest). Pollen grains of forest species showed larger size than grasslands taxa, as well as species with photosynthetic metabolism C3 showed trend to have pollen grains larger than taxa with metabolism C4. Patterns in sizes of pollen grains of the forest species in relation to the habit were also obtained, highlighting the distintic size of pollen grains of the ambuseae tribe. Based on the results, the Poaceae pollen grains can be used as environmental indicators for better characterization of the dynamics and reconstructions vegetation in southern Brazil.

Submitted by MARIANA CORREA DAIREL (maridairel@gmail.com) on 2018-05-29T13:32:19Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarianaDairel.pdf: 2176755 bytes, checksum: 15173e4411a9c0edf054f8425b0128b8 (MD5) / Rejected by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezada Mariana, O documento enviado para a coleção Instituto de Biociências Rio Claro foi recusado pelo(s) seguinte(s) motivo(s): - Falta a folha de aprovação, que deve ser solicitada à Seção de Pós-Graduação e deve ser inserida após a ficha catalográfica. - Falta o Abstract (geral) e as palavras chaves em inglês, que devem vir após o Resumo em português. Em caso de dúvidas entre em contato pelo email repositoriounesp@reitoria.unesp.br. Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP https://repositorio.unesp.br on 2018-05-29T14:15:32Z (GMT) / Submitted by MARIANA CORREA DAIREL (maridairel@gmail.com) on 2018-05-29T14:58:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarianaDairel_2018.pdf: 3026271 bytes, checksum: 1b8e54d60ef03c2c75e6584b82e1ad04 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-05-29T15:23:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dairel_mc_me_rcla.pdf: 2894726 bytes, checksum: a451a6d4fa2118d57b4a79457d9f2c49 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T15:23:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dairel_mc_me_rcla.pdf: 2894726 bytes, checksum: a451a6d4fa2118d57b4a79457d9f2c49 (MD5) Previous issue date: 2018-04-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Espécies invasoras são aquelas capazes de se estabelecer em áreas além de sua ocorrência natural, ultrapassando barreiras geográficas e constituindo novas populações viáveis. A introdução de gramíneas africanas no Cerrado, como Melinis minutiflora P. Beauv e Urochloa brizantha (Stapf) R.D. Webster, pode levar a uma baixa heterogeneidade do sistema, deixando-o mais suscetível a distúrbios ambientais, alterando o equilíbrio da comunidade e os serviços ecossistêmicos. Em sistemas frequentemente perturbados, clareiras são criadas na paisagem e novas espécies são recrutadas para colonizar o espaço aberto, processo esse regido pelo nicho da regeneração. Espera-se que estes nichos se sobressaiam nas espécies invasoras em relação às espécies nativas, conferindo-lhes vantagens adaptativas na colonização desses espaços. Dessa maneira, o objetivo do estudo foi avaliar a dinâmica do banco de sementes de gramíneas em áreas com e sem invasão biológica, além de avaliar diferentes fatores que influenciam a germinação de gramíneas nativas. A área de estudo está inserida na Estação Ecológica de Itirapina, onde até 1998 havia uma plantação de Pinus caribaea, a qual foi removida e desde então a área está sob regeneração natural, sem interferência, com alto grau de invasão por gramíneas africanas. No primeiro capítulo, as amostras de solo foram coletadas nas parcelas experimentais controle do projeto da Profa. Dra. Alessandra Fidelis (FAPESP 2015/06743-0), delineado então parcelas com três tratamentos: dominada por uma das duas espécies invasoras, Melinis minutiflora e Urochloa brizantha, e parcelas com domínio de vegetação nativa (4parcelas/tratamento= 12 unidades amostrais). No segundo capítulo, as sementes de gramíneas nativas foram coletadas na Estação Ecológica de Itirapina e na Reserva Natural Serra do Tombador, triadas em laboratório e submetidas a tratamentos de flutuação de temperatura, simulando a oscilação de temperatura diária sobre a superfície do solo, e choques de temperatura simulando a passagem do fogo. O conhecimento mais detalhado sobre o banco de sementes em áreas invadidas é fundamental para elaboração de práticas de controle e manejo dessas espécies. Além disso, a germinação e viabilidade das sementes de gramíneas nativas são fatores importantes tanto para elucidar a regeneração natural via semente, compreendendo processos ecológicos relacionados à quebra da dormência fisiológica, quanto para aplicação de métodos físicos de restauração do Cerrado, como a semeadura direta. / Invasive species are those capable of establishing themselves in areas beyond its natural occurrence, surpassing geographical barriers and constituting new populations. The introduction of African grasses in Cerrado, Melinis minutiflora P. Beauv and Urochloa brizantha (Stapf) R.D. Webster, may low heterogeneity of the system, making it more susceptible to altering the balance of the community and ecosystems. In frequently disturbed systems, clearings are created in the landscape and new species are recruited to colonize the open space, which is governed by the regeneration niche. These niches are expected to be better in invasive species in relation to native species, giving them adaptive advantages in the colonization of these spaces. In this way, the objective of the study was to evaluate the dynamics of grasslands in areas with and without biological invasion, in addition to evaluating different factors that influence the germination of native grasses. The study area is located in the Estação Ecológica de Itirapina, where until 1998 there was a plantation of Pinus caribaea, which has been removed and since then the area is under natural regeneration, without interference, with a high invasion of Urochloa brizantha and Melinis minutiflora. In the first chapter, the soil samples were collected in the control plots of the project of Profa. Dr. Alessandra Fidelis (FAPESP 2015 / 06743-0), outlined then plots with three treatments: dominated by one of the two invasive species, Urochloa brizantha and Melinis minutiflora, and plots with dominance of native vegetation (4plots / treatment = 12 sample units). In the second chapter, grass seeds were collected at Estação Ecológica de Itirapina and in Reserva Natural Serra do Tombador, triads in the laboratory and submitted to treatments of temperature fluctuation, simulating the daily temperature oscillation on the soil surface, and heat shock simulating the passage of fire. More detailed knowledge about the soil seed bank in invaded areas is fundamental for the elaboration of practices of control and management of these species. In addition, the germination and viability of native grass seeds are important factors both to elucidate the natural regeneration through seed, comprising ecological processes related to break physiological dormancy of seed, and for application of physical methods of restoration of Cerrado, such as direct sowing.

A busca por combustíveis renováveis tem se expandido cada vez mais no mundo moderno, devido à preocupação com a redução do volume de emissões de gases causadores do efeito estufa. No presente trabalho descreve-se a caracterização físico-quíca e espectroscópica de gramíneas com potencial para geração de Etanol 2G (Sorgo Biomassa, Capim Elefante, Capim Marandu, Capim Mombaça). As matrizes vegetais foram caracterizadas por diferentes técnicas, incluindo Análise Elementar, Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 13C, difração de raios X (DR-X), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura acoplada com detector de energia dispersiva (MEV-EDS). Os componentes extraídos foram avaliados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e por espectroscopia de absorção eletrônica (UV-VIS). O bagaço de cana apresentou maior teor de C com 45,0%, o colmo do Capim-Marandu apresentou maior concentração de O com 46,1%; a concentração de H para todos os materiais ficaram próximas dos 5%; as folhas do Capim-Marandu apresentaram 4,5% de teor de S; as folhas de Capim-Elefante e do Sorgo apresentaram maior concentração de N que tiveram como média 2%. As análises da composição lignocelulósica por via ácida diluída mostraram que os colmos possuem maior concentração de celulose, hemicelulose e lignina, enquanto as folhas apresentaram maiores teores de inorgânicos (cinzas). As análises por RMN dos materiais brutos mostraram as mesmas tendências de composição orgânica. A DR-X mostrou uma maior presença de celulose cristalina nos colmos, bem como a presença de materiais silicatados na folhas. As análises por FTIR indicaram nos colmos as maiores intensidades de sinal na região das bandas de polissacarídeos (1030-1100 cm-1). As folhas apresentaram um sinal peculiar de ligações C-O-C em carbonatos na forma fina e intensa (sharp) na região de 1380 cm-1. Também foi empregado o método de Van Soest para caracterização da composição geral da biomassa, sendo os resultados não comparáveis com os observados pelo método em via ácida, superestimando a quantidade de celulose e subestimando os valores de lignina. Com as imagens de MEV foi possível identificar estruturas internas dos materiais estudados, comprovando o ordenamento das fibras vegetais. Apesar das folhas possuirem menor teor de celulose, este polissacarídeo está mais amorfo, comparada com os colmos. No geral, os resutados mostraram que as diferentes gramíneas possuem muita similaridade química-estrutural, fato que deve possibilitar o uso de um mesmo processo de hidrólise, independentemente da fonte. / The search for renewable fuels has been increasing in the modern world, due to this worring about the reduction in the volume of emissions of greenhouse. In this study we describe the physical-chemical and spectroscopic characterization and the grass potential in generating 2G Ethanol (Sorgum, Marandu, Elephant and Mombaça). The plant matrices were characterized by different techniques, including Elemental Analysis, Nuclear Magnetic Resonance (NMR) 13C, X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), scanning electron microscopy coupled with energy dispersive detector (SEM-EDS). The extracted components were evaluated by high performance liquid chromatography (HPLC) and spectroscopy of electronic absorption (UV-VIS). Sugarcane bagasse showed higher C content with 45.0%, the stem Marandugrass had the higher O with 46.1%; H concentration for all materials were closer than 5%; the Marandugrass leaves showed 4.5% of the sulfur content; leaves Elephantgrass and sorghum showed higher N which had the average 2%. Analyses of lignocellulosic composition by acid way showed that stems contain higher concentrations of cellulose, hemicellulose and lignin, since leafs presented higher contents of inorganics (ash). NMR analyses of the raw materials showed the same tendence of organic composition. XRD showed higher content of cristaline cellulose in the stem, as well as, the presence of silicate materials in the leafs. FTIR indicated the major stems signal intensities of the bands in the region of polysaccharides (1030-1100 cm-1). The leaves had a peculiar C-O-C signal connection in the form of sharp carbonates in the region 1380 cm-1. It was also used the Van Soest melthod regaring to general characterization of the biomass, but the resultas were not comparable to the acid way method, because it overvalues the cellulose contents and undervalues the lignin ones. By the SEM images, they were identified internal structures of the studied materials, proving the system of the ordenated plant fibers. Despite leafs presented lower contents of cellulose, this polysacharide is amorfous, comparing to stems. In general, results showed that these different grasses have chemical-structural similarities, which probably makes possible the use of the same hydrolysis process, independently of the biomass source.

O processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) é a principal forma de entrada de nitrogênio (N) em ecossistemas naturais e é intermediado por microorganismos diazotróficos simbióticos ou de vida livre. A produção de biofertilizantes com bactérias diazotróficas é a principal alternativa ao uso de fertilizantes nitrogenados solúveis. Apesar da simbiose Rhizobium-leguminosas ser eficiente em promover o crescimento das plantas, a inoculação de bactérias diazotróficas em gramíneas vem apresentando resultados questionáveis, principalmente devido à baixa eficiência e incompatibilidade entre os atuais inoculantes bacterianos e as plantas. Os biofertilizantes para gramíneas utilizam bactérias endofíticas as quais desenvolvem interações pouco conhecidas com as plantas. Uma possibilidade para melhorar a eficiência da FBN em gramíneas é a aplicação de bactérias epifíticas de menor seletividade em relação às bactérias endofíticas. Os objetivos deste trabalho foram isolar novos genótipos de bactérias diazotróficas da filosfera de bambu da Mata Atlântica, verificar seu potencial biotecnológico in vitro e avaliar sua eficiência agronômica como biofertilizante em cana-de-açúcar em casa-de-vegetação. Foram obtidos 120 isolados bacterianos os quais foram caracterizados morfológica e filogenéticamente. Com relação ao potencial biotecnológico, 48 isolados bacterianos apresentaram resposta positiva nos testes in vitro de redução de acetileno (ARA) e para produção in vitro de ácido indol-3-acético (AIA) na presença de L-triptofano. Desses 48 isolados, 50% apresentaram capacidade de solubilizar fosfato de cálcio, 8% de produzir quitinases, 16% de produzir ACC desaminase e 17% de produzir sideróforos. O sequenciamento do gene rRNA 16S indicou que 75% dos isolados da filosfera de bambu foram similares à classe Gammaproteobacteria (Proteobacteria) , e a família Enterobacteriaceae. Dentre eles, 32% dos isolados apresentaram sequências similares a Klebsiella sp. e 2% foram similares a Serratia e Enterobacter. Das 48 sequências analisadas, 37% delas não foram classificadas quanto ao gênero, podendo então representar novos gêneros ou espécies. Dez isolados contendo o gene nifH foram selecionados para experimentos de eficiência agronômica em casa-de-vegetação usando bactérias inoculadas via pulverização foliar ou encapsuladas em micro-esferas de alginato e associados a diferentes níveis de adubação nitrogenada. A inoculação por meio de pulverização nas folhas de cana-de-açúcar resultou em aumento significativo de massa seca de parte aérea e concentração de N na parte aérea das plantas na sua fase inicial de desenvolvimento. A maior taxa de fixação nas folhas inoculadas foi observada sete dias após a inoculação no tratamento sem adição de N mineral. A inoculação no solo com os mesmos 10 isolados encapsulados em matriz polimérica em conjunto com diferentes níveis de adubação nitrogenada mostrou aumentos significativos de massa seca da parte aérea, raízes e concentração de N na parte aérea da cana-de-açúcar em comparação aos controles, principalmente nas fases tardias do desenvolvimento das plantas. O solo que recebeu as bactérias encapsuladas apresentaram elevadas taxas de FBN, oscilando entre 0 e 4 g de N g-1 h-1, 7 dias após a inoculação. Os resultados sugerem que as bactérias selecionadas possuem alto potencial biotecnológico para promover o crescimento das plantas em momentos diferentes do seu ciclo de desenvolvimento, dependendo do tipo de abordagem para inoculação. / The process of biological nitrogen fixation (BNF) is the most important form of nitrogen (N) input in natural ecosystems and is mediated by symbiotic or free-living diazotrophic microorganisms. The production of biofertilizers containing diazotrophic bacteria is the main alternative to the use of soluble nitrogen fertilizers, improving plant growth by nitrogen fixation or other plant growth promoting mechanisms. Despite the efficiency of the symbioses Rhizobium-legumes in promoting plant growth, the inoculation of diazotrophic bacteria in grasses, such as sugarcane, has shown variable results, mainly due to the low efficiency and incompatibility between the current bacterial strains used in inoculants and plant genotypes. Most of the biofertilizers for grasses uses endophytic bacteria that develop complexes interactions with the host plant, which are not totally understood. A possibility to improve the efficiency of BNF in grasses is the application of epiphytic diazotrophic bacteria that are less selective as compared to endophytes. The aims of this work were to isolate new genotypes of diazotrophic bacteria from the phyllosphere of bamboo from Atlantic Forest, determine their biotechnological potential based on in vitro assays, and evaluate their agronomic efficiency as biofertilizer for sugarcane under greenhouse conditions. A total of 120 bacterial isolates were obtained and characterized morphologically and phylogenetically. Regarding the biotechnological potential, 48 isolates showed positive responses under in vitro the acetylene reduction assay (ARA) and indole-acetic-acid (IAA) production in vitro assay in the presence of L-tryptophan. Among the 48 isolates evaluated, 50% were able to solubilize calcium phosphate, 8% produced chitinases, 16% were able to produce ACC deaminase, and 17% produced siderophores. The sequencing of the rRNA 16S gene revealed that 75% of the isolates were phylogenetically related to the family Enterobacteriaceae (Gammaproteobacteria) . The genus Klebsiella accounted for 32% of the isolates, whereas Serratia and Enterobacter accounted for 2%. Aproximatelly 37% of the isolates were assembled unclassified Bacteria. Ten isolates containing the nifH gene were selected for agronomic efficiency test under greenhouse conditions, using bacteria inoculated via foliar spraying, or encapsulation in alginate beads and inoculation in the soil, associated with different doses of nitrogen fertilizer. The inoculation on the sugarcane leaf surfaces resulted in significant increases in root biomass and N concentration in the shoots at the early stage of plant development. The highest N fixation rates in inoculated leaves were observed 7 days after inoculation in the absence of mineral N. The soil inoculation with the same 10 isolates immobilized in polymeric matrix in addiction to different rates of nitrogen fertilization showed significant increases in shoot and root biomass and N concentration in the shoots of sugarcane, when compared to the controls, mostly at later stages of plant development. The soil inoculated with encapsulated bacteria showed high rates of BNF even when nitrogen fertilizer was applied, ranging between 0 and 4 g of N g-1 h-1 seven days after the inoculation. The results suggest that the selected bacteria have high biotechnological potential to promote sugarcane growth at different stages of development, depending on the inoculation approach.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-11T17:24:39Z No. of bitstreams: 2 Taina de Souza 2017.pdf: 1552829 bytes, checksum: 891fdf36e760cfb11f85562d5918a74e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-11T17:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Taina de Souza 2017.pdf: 1552829 bytes, checksum: 891fdf36e760cfb11f85562d5918a74e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / (Poaceae of the campestre formations from Guartelá State Park, Paraná, Brazil). Considered one of the greatest families among the angiosperms and with great ecological amplitude, Poaceae species can be found both in forest as well as in campestre formations. The goal of the present study was to perform the first floristic survey of Poaceae in one of the last remnants native vegetation of campestre formations in Paraná, the Guartelá State Park (GSP), besides elaborate dichotomous keys in order to identify the genera and species. The survey was carried out based on field collecting and database search. The dichotomous keys were elaborated using qualitative and quantitative characters of the genera and species. In the GSP, the family is represented by 54 species belonging to 29 genera, Paspalum L. (8 spp.), Andropogon L. (5 spp.) and Eragrostis Wolf (4 spp.) being the ones that presented the greater number of species. The number of species cited previously to the GSP increased in 29 names and from the total (54) five are considered exotic, five endemics to Brazil and two are categorized as least concern to conservation, occurring both in dry and wet areas, highlighting the importance of the GSP microenvironments conservation. Information regarding the distribution, habitat and species conservation are presented. Keywords: Campos Gerais, floristic, grasses, grassland vegetation, Poales. / (Sinopse de Poaceae das formações campestres do Parque Estadual do Guartelá, Paraná, Brasil). Considerada uma das maiores famílias entre as Angiospermas e com grande amplitude ecológica, Poaceae tem suas espécies encontradas tanto em formações florestais como em campestres. O presente estudo teve como objetivo realizar o primeiro levantamento florístico de Poaceae em uma das últimas vegetações nativas remanescentes de formações campestres no Paraná, o Parque Estadual do Guartelá (PEG), além de elaborar chaves dicotômicas para identificação dos gêneros e espécies. O levantamento foi realizado com base em coletas a campo e busca em banco de dados. As chaves dicotômicas foram elaboradas utilizando caracteres qualitativos e quantitativos dos gêneros e espécies. No PEG, a família esta representada por 54 espécies pertencentes a 29 gêneros, sendo Paspalum L. (8 spp.), Andropogon L. (5 spp.) e Eragrostis Wolf (4 spp.) os que apresentaram maior número de espécies. Ampliou-se o número de espécies citadas anteriormente para o PEG em 29 nomes e do total (54) cinco são consideradas exóticas, cinco endêmicas para o Brasil e duas estão categorizadas como pouco preocupantes para conservação, tendo ocorrência tanto em áreas drenadas quanto úmidas, destacando a importância da conservação dos microambientes do PEG. São apresentadas informações acerca da distribuição, hábitat e conservação das espécies.

O rápido declínio da qualidade nutricional de P. maximum com o avanço da maturidade é um dos maiores limitantes do desempenho animal em pastagens. Devido ao modo de reprodução apomítica da espécie, a engenharia genética surge como importante ferramenta para o desenvolvimento de novas cultivares. Sendo assim, a identificação de genes responsáveis pela queda da digestibilidade da fibra é um passo importante para a geração de cultivares transgênicas. Objetivou-se neste estudo determinar a produtividade, composição bromatológica, digestibilidade in vitro das frações folha e colmo de 11 genótipos de P. maximum colhidos em três idades de corte: 30, 60 e 90 dias de crescimento, bem como quantificar a expressão de seis enzimas da via de lignificação da parede celular. Objetivou-se ainda a classificação dos genótipos em grupos de acordo com suas características produtivas e de qualidade nutricional. Utilizou-se delineamento de blocos ao acaso, em esquema de parcela subdividida, com três repetições, no qual a parcela experimental foi composta de seis linhas com 4 m de comprimento, espaçadas de 0,5 m, sendo a data de corte a parcela e os genótipos as sub-parcelas. A produção de MS diferiu entre os genótipos somente com 90 dias de crescimento. Houve ainda variação entre os genótipos quando à porcentagem de folhas, colmos e material morto. Os genótipos não diferiram quanto à composição química e digestibilidade da fração folha, porém apresentaram grande variação quanto à composição química e digestibilidade da fração colmo. A fração colmo apresentou maiores valores de FDN, FDA e lignina, e menores valores de PB do que a fração folha. Entretanto, a fração colmo apresentou maior digestibilidade da MS com 60 dias de crescimento e maior digestibilidade da FDN com 30 e 60 dias de crescimento. O agrupamento detectou 4 grupos de genótipos de acordo com produtividade e DIVFDN do colmo. Os acessos PM39 e PM47 se destacaram por boa produtividade, elevada digestibilidade da FDN do colmo, enquanto as cultivares Milênio e Mombaça apresentaram alta produção de massa, porém baixa digestibilidade da fibra do colmo. A cultivar Massai e os acessos PM39 e PM47 foram selecionados como genótipos com boa manutenção da digestibilidade da fibra (LENTA), enquanto os genótipos Tanzânia, Milênio e Mombaça foram selecionados como genótipos com rápida queda da digestibilidade da fibra do colmo (RÁPIDA) para quantificação da expressão gênica. Foi realizada uma quantificação da expressão relativa de seis genes de interesse (CCR, COMT, C4H, 4CL, CAD e PAL) e um gene controle (GAPDH) nas três idade de corte. Houve interação tratamento idade para os genes C4H e COMT, com aumento da expressão dos genes de 30 para 60 dias de crescimento somente no grupo de RÁPIDA queda da digestibilidade. No grupo com LENTA queda da digestibilidade não houve alteração da expressão com 60 dias. O gene PAL mostrou comportamento semelhante, porém a interação tratamento idade não foi significativa. Estas características posicionam estes três genes como possíveis moduladores da digestibilidade do colmo de P. maximum. Conclui-se que a maturidade tem maior efeito sobre a qualidade nutricional da fração colmo do que sobre a fração folha e que há grande variação entre os genótipos em relação ao efeito da maturidade sobre a digestibilidade da fração colmo, indicando a possibilidade de seleção de cultivares com maior digestibilidade de colmos, e a dificuldade de se selecionar genótipos com maior digestibilidade de folhas. Identificou-se os genes C4H, COMT e PAL como possíveis candidatos à engenharia genética para produção de cultivares transgênicas. / The rapid decline of nutritional quality of P. maximum with advanced maturity is an important limiting factor for animal performance in pastures. Because of the apomitic reproduction of the species, genetic engineering arises as an important tool for development of new cultivars. Therefore, the identification of genes responsible for the decline in fiber digestibility is an important step towards generating transgenic cultivars. The objective of this study was to determine the yield, chemical composition, in vitro digestibility of leaf and stem fractions of 11 P. maximum genotypes harvested at three stages: 30, 60 and 90 days of regrowth, as well as to quantify the expression of six enzymes from the cell-wall lignification pathway. Another objective was to classify the genotypes in groups according to their productive and nutritional characteristics. A randomized block design in a split plot arrangement with three replications was used, in which the experimental plot was composed of six lines with 4 m length, spaced 0.5 m, being the harvest age the plot and the genotypes the sub-plots. The DM production differed between genotypes only after 90 days of regrowth. There was variation among genotypes in the percentage of leaves, stems and dead material. The genotypes did not differ in chemical composition and digestibility of the leaf fraction, but there was great variation in chemical composition and digestibility of the stem fraction. The stem fraction had higher NDF, ADF and lignin content, and lower CP content than the leaf fraction. However, the stem fraction had higher DM digestibility with 60 days of regrowth, and higher NDF digestibility after 30 and 60 days. The clustering procedure separated the genotypes in four groups cording to DM yield, stem NDF digestibility and percentage of leaves. The accessions PM39 and PM47 stood out for their good productivity and high stem NDF digestibility, while the cultivars Milênio and Mombaça had high DM yield but lower stem NDF digestibility. For quantification of gene expression, the Massai cultivar and the accessions PM39 and PM47 were selected as genotypes with good maintenance of fiber digestibility (SLOW), while the genotypes Tanzânia, Milênio and Mombaça were selected as ones with fast decline in stem fiber digestibility (FAST). The relative expression of six genes of interest (CCR, COMT, C4H, 4CL, CAD and PAL), and one control gene (GAPDH) was determined in the three harvested ages. There was a treatment age interaction for the C4H and COMT genes, with an increase in gene expression from 30 to 60 days of regrowth only in the group with FAST decline in digestibility. In the group with SLOW decline in digestibility, there was no difference in expression from 30 to 60 days of regrowth. The gene PAL had similar profile of expression; however the treatment age interaction was not significant. These characteristics place these three genes as possible modulators of stem digestibility in P. maximum. We conclude that maturity has a great effect over the stem nutritional quality than over leaves, and there was great variation among genotypes in the effect of maturity on stem fiber digestibility, indicating the possibility to select cultivars with higher stem digestibility, and also the difficulty to select genotypes with higher leaf digestibility. We identified the genes C4H, COMT and PAL as possible candidates for genetic engineering aiming the production of transgenic cultivars.