Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to analyze the development of cravina culture in substrate ash rice husk in different vessel sizes and under varying levels of water availability, observing its response as the height of the stems developed, number of nodes per stem; fresh weight and dry weight of stems and number of flower buds developed per stem. The cultivar used in the experiment was a hybrid of series 'Melody', the seedlings were obtained by cutting a die makers deployed specifically for this purpose. The seedlings were first planted in rooting where they remained for 30 days and were then transplanted in black plastic pots, 8 and 18 liters, filled with a substrate of rice husk ash, and kept 100% 80% 60% and 40% of the capacity of water retention of the vessels. Maintenance of the water vessel was performed by the method of weighting, with added amounts of water to keep the vessel in your weight limit. The water consumption of plants was determined by the method of weighing over two crop cycles. Results showed that the water consumption of this species is highly influenced by the weather; is recommend the use vessel of lower capacity and maintenance water in 40% of the capacity to retain water; it is preferable to growing the cravina in just a cycle, since the rods obtained in the second exhibit features not fit for commercialization. / O objetivo do presente trabalho foi analisar o desenvolvimento da cultura da cravina em substrato de cinza de casca de arroz em diferentes tamanhos de vaso e sob variados níveis de disponibilidade hídrica, observando sua resposta quanto à altura das hastes desenvolvidas; número de nós por haste; peso fresco e peso seco das hastes e número de botões florais desenvolvidos por haste. A cultivar utilizada no experimento foi o híbrido interespecífico série Melody , sendo que as mudas foram obtidas por meio de estaquia de um matrizeiro implantado especificamente para tal objetivo. As mudas obtidas primeiramente foram plantadas em bandejas de enraizamento onde permaneceram por 30 dias, sendo após transplantadas em vasos plásticos pretos de 8 e 18 litros, preenchidos com substrato de cinza de casca de arroz, e mantidas em 100%, 80%, 60% e 40% do limite da capacidade de retenção hídrica dos vasos. A manutenção da umidade dos vasos foi realizada a partir do método de pesagens, sendo acrescentadas quantidades variáveis de água para manter o vaso no peso estipulado. O consumo de água das plantas também foi determinado através do método de pesagens, ao longo de dois ciclos de cultivo. Os resultados obtidos mostraram que o consumo hídrico dessa espécie é altamente influenciado pelas condições meteorológicas; recomenda-se o uso do vaso de menor capacidade e a manutenção da disponibilidade hídrica em 40% da capacidade de retenção de água; é preferível o cultivo da cravina em apenas um ciclo, já que as hastes obtidas no segundo apresentam características não próprias para a comercialização.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to determine the response of transpiration and leaf growth to the fraction of transpirable soil water (FTSW), in three clones (SMINIA 02106-11, SMINIA 00017-6 and SMINIA 793101-3) of Potato Genetic and Breeding Program of the Federal University of Santa Maria, adapted to subtropical and temperate conditions of cultivation and the cultivar Asterix. Two experiments were conducted in a greenhouse in Santa Maria, in the Spring, with planting in 08/09/2010 and on the Fall, with planting on 01/04/2011. The available water, represented by FTSW, transpiration and leaf growth were measured on a daily basis, in each experiment, during the period of soil drying. The threshold FTSW that begins to affect transpiration, indicating the beginning of stomatal closure, was 0.36, 0.38, 0.41 and 0.29 for clones SMINIA 02106-11, SMINIA 00017-6, SMINIA 793101-3 and Asterix, respectively in the first period and 0.26, 0.27, 0.21 and 0.22 in the second period, indicating that the cultivar Asterix is less tolerant to soil water deficit cultivation in the spring than advanced clones. The threshold FTSW that begins to affect leaf growth was higher than for transpiration, 0.44, 0.40, 0.46 and 0.47 in the first experiment to SMINIA 02106-11, SMINIA 00017-6, SMINIA 793101-3 and Asterix, respectively, and 0.27, 0.38, 0.29 and 0.26 in the second experiment. These results confirm the genetic variability of the potato, and shows that each genotype is related in a way with the environment. Keywords: Solanum tuberosum. Drought tolerance. Water stress. / O objetivo deste trabalho foi determinar a resposta da transpiração e do crescimento ao conteúdo de água disponível no solo, representado pela fração de água transpirável no solo (FATS), em três clones avançados (SMINIA 00017-6, SMINIA 02106-11 e SMINIA 793101- 3) do Programa de Genética e Melhoramento de Batata da Universidade Federal de Santa Maria, adaptados as condições subtropicais e temperadas de cultivo e da cultivar Asterix. Foram realizados dois experimentos em casa de vegetação em Santa Maria, RS, na primavera (cultivo de safra), com plantio em 08/09/2010 e no outono (cultivo de safrinha), com plantio em 01/04/2011. A água disponível, representada pela FATS, a transpiração e o crescimento foliar foram medidos diariamente durante o período de imposição da deficiência hídrica. A FATS crítica que começa a afetar a transpiração, indicativo do início do fechamento estomático, foi de 0,36, 0,38, 0,41 e 0,29 para os clones SMINIA 02106-11, SMINIA 00017- 6, SMINIA 793101-3 e Asterix, respectivamente no primeiro experimento e 0,26, 0,27, 0,21 e 0,22 no segundo experimento, indicando que a cultivar Asterix é menos tolerante ao déficit hídrico no solo no cultivo de primavera que os clones avançados. Já a FATS crítica que começa a afetar o crescimento foliar foi maior que para a transpiração, 0,44, 0,4, 0,46 e 0,47 no primeiro experimento para SMINIA 02106-11, SMINIA 00017-6, SMINIA 793101-3 e Asterix, respectivamente, e 0,27, 0,38, 0,29 e 0,26 no segundo experimento. Estes resultados confirmam a variabilidade genética da batata, e mostram que cada genótipo se relaciona de uma forma com o ambiente.

The effect of forest plantations with eucalyptus on water resources in the Pampa biome it has been little studied, resulting in a lack of information related to these impacts especially on the watershed scale. The objective of this study was to evaluate the influence of land use on hydrological behavior of watersheds, quantifying the hydrological variables precipitation, plant interception, evapotranspiration, drainage, and flow into two paired watershed located in the Pampa biome, one of them with eucalyptus (BE) (75.8 ha) and one with grassland and livestock production (BC) (96.2 ha). The study was conducted between August 2012 and March 2015. In the watersheds, we installed rain gauges and equipment to monitor and quantify the hydrological variables and runoff plots to quantify the loss of water and soil. The meteorological data were obtained from a weather station installed in the area with eucalyptus. The flow in the watershed with eucalyptus was 60% lower compared to the grassland watersehd. Flow rates were higher in BC than in BE between 5 and 80% retention, indicating that the BC provides greater downstream volume of water 75% of the time. Watershed with grassland produced relative values of interception, evapotranspiration and deep drainage smaller by, respectively, 34.3, 23.4 and 15.3% compared to eucalyptus, which resulted in flow increase in this watershed. During the study period the partitioning of rain in eucalyptus stands provided interception, throughfall, streamflow, litter interception and effective precipitation of 19.8, 76.7, 5.1, 1.6 and 80.2% of the total precipitation, respectively. Water and soil losses in the plot scale were higher in watershed with grassland than in eucalyptus. These water and soil losses were related to rainfall and were higher in months of higher rainfall. / O impacto das plantações florestais com eucalipto sobre os recursos hídricos no Bioma Pampa tem sido pouco estudado, o que resulta em uma carência de informações relacionadas a estes impactos especialmente na escala de bacia hidrográfica. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência do uso do solo sobre o comportamento hidrológico das bacias, visando à descrição detalhada das variáveis hidrológicas como a precipitação, interceptação vegetal, evapotranspiração, percolação e vazão em duas bacias hidrográficas pareadas localizadas no Pampa gaúcho, uma ocupada com povoamentos de eucalipto (BE) (75,8 ha) e outra com campo nativo e pastagem manejada utilizada para a produção pecuária (BC) (96,2 ha). O estudo foi realizado entre agosto de 2012 e março de 2015, nas bacias foram instalados pluviômetros e equipamentos para monitorar e quantificar as variáveis hidrológicas além de parcelas de escoamento superficial para quantificar as perdas de água e de solo. Os dados meteorológicos foram obtidos de uma estação meteorológica instalada na bacia com eucalipto. A vazão na bacia com eucalipto foi 60% menor em relação à vazão na bacia de campo e pastagem manejada. As vazões na BC foram maiores que na BE entre 5 e 80% de permanência, o que indica que a BC disponibiliza maior volume de água nos cursos de água a jusante da bacia em 75% do tempo. A BC apresentou valores relativos de interceptação, evapotranspiração e percolação profunda menores em aproximadamente 34,3, 23,4 e 15,3% comparados à BE, o que refletiu em um aumento na vazão dessa bacia. Durante o período de estudo a compartimentação da chuva nos povoamentos de eucalipto proporcionou observar interceptação, precipitação interna, escoamento pelo tronco, interceptação pela serapilheira e precipitação efetiva de, respectivamente, 19,8, 76,7, 5,1, 1,6 e 80,2% da precipitação total, respectivamente. As perdas de água e solo na escala de parcela foram maiores no campo nativo do que no povoamento de eucalipto. Essas perdas de água e solo estiveram relacionadas à precipitação e foram maiores nos meses de maior pluviosidade.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / ABSTRACT: In regions of natural or planted forests, rainfall interception by vegetation can be an important variable in the hydrological cycle and should not be neglected. This research analyzes the process of interception in different forest types (native and planted) in the region of Santa Maria - RS, at the head of Vacacaí Mirim. The variables Rainfall (R), stemflow (Sf), and throughfall (Tf) were monitored in the period from Dec/09 to Fev/11. Rainfall was monitored in two tipping bucket rain gauges and meteorological station installed in the subbasin on July 14th, 2010. Throughfall was monitored in three plots (areas I, II and III) with dimensions of 12 m x 50 m, 21 m x 12 m and 10 m x 20 m, respectively. The sampling points were installed 40 or 60 cm from the ground and spaced 1 m in straight line. In area I (native forest), 101 stakes were allocated to 40 instruments; where 20 collectors remained in fixed locations and 20 were rotated randomly. In the areas II (native forest) and III (eucalyptus) 60 sampling points were allocated to 20 collectors; at each new collection they were placed one sampling point ahead the former. Stemflow was based on values suggested in literature and by monitoring the flow in three selected trees within each plot, and the interception was calculated as the difference between precipitation and the sum of throughfall and stemflow. The results showed that interception is a key component of the hydrological cycle and, in general, underestimated by the hydrological models.The highest interception value was checked for native forest and the largest stemflow for eucalyptus. The stemflow was higher than the values observed by other authors, revealing that this variable cannot be ruled out in the study of interception. On the other hand, the ranges of variation of throughfall and interception were close to those reported in other studies. The results seem also to suggest that the depth parameter adopted for the calculation of interception using the leaf area index is underestimated and should be 0.4. Statistical analysis of the number of collectors used and necessary to ensure error of 5 mm of throughfall in relation to its average and 90% of confidence, showed that for vegetation such as Eucalyptus, the use of 20 rotating collectors were sufficient in 95.45% of the collections; which may be a reference to works in which there is a pattern of similarity of species. For native forest we observed that when the vegetation has a low density and the similar pattern of canopy, stem diameter and height, the use of 20 rotating collectors would be enough to ensure statistical requirements set out in 71.43% of the samples monitored. When the native vegetation is dense, with standard range of height, stem diameter and crown area, we observed the need for a higher number of collectors equipment of throughfall. The use of 40 collectors (20 fixed and 20 rotational) assured that the statistical requirements stipulated were guaranteed in 60.98% of the samples monitored. / RESUMO: Nas regiões de floretas naturais ou plantadas, a interceptação da precipitação pela vegetação pode ser uma importante variável do ciclo hidrológico, não devendo ser negligenciada. Esta pesquisa analisou o processo de interceptação em diferentes formações florestais (nativa e plantada) na região de Santa Maria - RS, na cabeceira do Vacacaí Mirim. As variáveis monitoradas no período de dez/09 a fev/11 foram: precipitação inicdente (P), escoamento pelo tronco (Esct) e precipitação interna (Pi). A precipitação incidente foi monitorada em dois pluviômetros tipo cubas-basculantes e pela estação climatológica instalada na sub-bacia em 14/7/2010. A precipitação interna foi monitorada em três parcelas (área I, II e III) com dimensões de 12 m x 50 m, 21 m x 12 m e 10 m x 20 m, respectivamente. As estacas foram instaladas a 40 ou 60 cm do solo, sendo espaçadas de 1 m e em linha reta. Na área I (mata nativa), foram alocadas 101 estacas para disposição de 40 instrumentos, sendo que 20 permaneceram fixos e 20 foram rotacionados. Já nas áreas II (mata nativa) e III (eucalipto) foram alocadas 60 estacas para disposição de 20 coletores, sendo que a cada nova coleta eles eram realocados uma estaca a frente da anterior. O escoamento pelo tronco foi determinado com base em valores sugeridos em literatura e por meio de monitoramento do escoamento em três árvores escolhidas dentro de cada parcela e a interceptação foi calculada pela diferença entre P e a soma de Pi e Esct. Os resultados mostraram que a interceptação é uma componente fundamental do ciclo hidrológico e, em geral, subestimada pelos modelos hidrológicos. O maior valor de interceptação foi verificado para mata nativa e o maior Esct para eucalipto. O escoamento pelo tronco foi superior aos valores verificados por outros autores, revelando que essa variável não pode ser descartada no estudo da interceptação. Já as faixas de variação de precipitação interna e da interceptação ficaram próximas aquelas registradas em outros estudos. Os resultados parecem sugerir, ainda, que o parâmetro de lâmina adotado para o cálculo de interceptação com utilização do índice de área foliar está subestimado e deveria ser 0,4. A análise estatística do número de aparelhos utilizados e necessários para garantir 5 mm de erro de Pi em relação a sua média e 90% de confiança, mostrou que para vegetação do tipo eucalipto, o uso de 20 instrumentos rotacionáveis seriam suficientes em 95,45% das coletas realizadas. O que pode ser uma referência para trabalhos em que existe um padrão de semelhança de espécies. Já para mata nativa observou-se que, quando a vegetação apresenta baixa densidade e mesmo padrão de copa, diâmetro do caule e altura, o uso de 20 instrumentos rotacionáveis seria suficiente para garantir os requisitos estatísticos estipulados em 71,43% das coletas monitoradas. Quando a vegetação nativa é densa, com padrão variado de altura, diâmetro do caule e área da copa, percebeu-se a necessidade de um número mais elevado de equipamentos coletores de Pi. O uso de 40 instrumentos, (20 aparelhos rotacionáveis e 20 fixos), garantiu que em 60,98% das coletas monitoradas os requisitos estatísticos estipulados fossem assegurados.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2211745 bytes, checksum: e2db98ceb9659298d2a583aa5243fd85 (MD5) Previous issue date: 2008-06-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Understanding the mechanisms by which plants respond to water stress is crucial to predict the climate change impacts on crop productivity and ecosystems. Plants have long- distance root-to-shoot signaling mechanisms that generate the orchestration of adaptive responses. Root system signaling, as well as shoot, is often considerate important in growth control in response to environmental adverse conditions. This study aimed to integrate the results obtained in robusta coffee through studies of proteins differentially expressed in the root system in clones with differential tolerance (120 tolerant, 109A susceptible) upon water deficit conditions and also evaluate the differential physiological responses upon fast imposed water deficit conditions. The plants were evaluated upon full irrigation (control) and under water deficit imposed by the suspension of irrigation, until the plants reached water potential (Ψam) of -1.5 ± 0.20 MPa (moderate) and -3.0 ± 0.20 MPa (severe). The root differentially expressed proteins were analyzed by two- dimensional gels associated to sequencing by mass spectrometry (MALDI-TOF-TOF). Upon drought, 109A clone showed a reduction in relative abundance in 39 spots, and an increase in 18 spots. 120 clone showed a reduction in relative abundance in 38 spots and an increase in 19 spots. The analysis of root differential proteome in these two clones revealed mechanisms of tolerance and acclimation to water deficit related to carbohydrate metabolism, hormone metabolism, energy metabolism, programmed cell death, abiotic and biotic stresses response, cellular detoxification, oxidative stress, DNA repair and protein processing. The analysis of gas exchange and chlorophyll fluorescence showed that these clones exhibited differential mechanisms in response to water deficit conditions, as already reported. The sensitive clone (109A) showed mechanisms related to drain the excess energy and increase the heat dissipation under moderate water deficit. However, under conditions of severe drought these mechanisms were no more efficient in this clone. On the other hand, tolerant clone (120) under conditions of severe drought showed reduction in effective quantum yield (ΦPSII) associated with a reduction in electron transport rate (ETR) and non-photochemical extinction coefficient (NPQ), followed by an increase in the fraction of absorbed light that was neither used in photochemistry nor dissipated thermally (PE). However this apparent excess of energy was not translated in oxidative damage, suggesting other types of mechanisms involved in the drainage of energy excess, as the modulation of photosystem proteins. / Compreender os mecanismos como plantas respondem ao estresse hídrico é crucial para prever os impactos das alterações climáticas sobre a produtividade das culturas e dos ecossistemas. As plantas possuem mecanismos de sinalização raiz-parte aérea que geram a orquestração de respostas adaptativas. A sinalização pela raiz, assim como pela parte aérea, é freqüentemente considerada importante em regular o crescimento em resposta a condições adversas do meio ambiente. O presente trabalho teve por objetivo integrar os resultados obtidos em café robusta até o presente momento através de estudos de proteínas diferencialmente expressas no sistema radicular em clones com tolerância diferencial (120 tolerante, 109A sensível) sob condições de déficit hídrico e ainda avaliar as respostas fisiológicas diferenciais em resposta as condições de déficit hídrico sob imposição rápida de estresse. As plantas foram avaliadas em condições de plena irrigação (controle) e sob déficit hídrico imposto pela suspensão da irrigação, até que as plantas atingiram um potencial hídrico na antemanhã (Ψam) de -1,5 ± 0,20 MPa (moderado), e 3,0 ± 0,20 MPa (severo). As proteínas diferencialmente expressas de raízes foram analisadas através de géis bidimensionais associados a seqüenciamento por espectrometria de massa (MALDI-TOF-TOF). Em condições de déficit hídrico, o clone 109A apresentou uma redução na abundância relativa em 39 spots, e um aumento em 18 spots. O clone 120 apresentou uma redução na abundância relativa em 38 spots e um aumento em 19 spots. A análise do proteoma diferencial em raízes destes dois clones revelou mecanismos de tolerância e aclimatação ao déficit hídrico relacionados a metabolismo de carboidratos, metabolismo hormonal, metabolismo energético, morte celular programada, resposta a estresses abióticos e bióticos, detoxificação celular, estresse oxidativo, reparo de DNA e processamento protéico. As análises de trocas gasosas e de fluorescência da clorofila a mostraram que estes clones exibem mecanismos diferenciais em resposta às condições de déficit hídrico, como já relatado. O clone sensível (109A) apresentou mecanismos relacionados ao dreno do excesso de energia e aumento da dissipação térmica sob déficits hídricos moderados. Porém, em condições de déficit hídrico severo estes mecanismos não se apresentaram mais eficientes neste clone. Por outro lado, o clone tolerante (120) sob condições de déficit hídrico severo apresentou uma redução do rendimento quântico efetivo (ΦPSII) associado à redução nas taxas de transporte de elétrons (ETR) e no coeficiente de extinção não-fotoquímica (NPQ), seguido de um aumento da fração de energia absorvida não utilizada na fotoquímica nem dissipada termicamente (PE). Entretanto este aparente excesso de energia não foi traduzido em danos oxidativos, sugerindo outros tipos de mecanismos envolvidos no dreno do excesso de energia, como modulação de proteínas dos fotossistemas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 557825 bytes, checksum: e302abaaa64935b48a6f9db629601a5f (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study aimed to explore the effects of water and light availability on photosynthesis, water relations and carbon metabolism in Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho IAC 44 plants subjected to a combination of contrasting light (shade and full sun) conditions combined with two levels of available soil water (drought and field capacity, here defined as 30% and 100% available soil water, respectively), under winter conditions. It was hypothesized that shading would allow a better acclimation of coffee plants in response to winter conditions in southeastern Brazil, where the nights are relatively cool followed by sunny, warm days. Compared to shade grown plants, sun-grown plants were taller with larger leaf area and stem diameter. In contrast, sun-grown individuals showed lower photosynthetic rate (A), chlorophyll levels and specific leaf area. The decrease in the variable-to-initial chlorophyll fluorescence ratio suugests that photochemical events played a role in limitating photosynthesis, whilst lower rubisco, sucrose-phosphate synthase and ADP-glucose pyrophosphorylase activities are indicative of biochemical limitations to the photosynthetic apparatus. Increased starch-to-sucrose ratio was also detected. Decreases in photosynthetic rates were found in droughted plants grown in both the shade (55%) and full sun (75%). These changes were accompanied by decreases in stomatal conductance, transpiration rate and hydraulic conductance, while the levels of glucose, fructose, sucrose and amino acids increased. There were no differences in the quantum efficiency of electron transport by photosystem II (PSII), non-photochemical quenching, non-regulated non-photochemical energy loss in PSII, photochemical quenching and electron transport rate under water deficit in sun and shade plants. Key enzymes associated with carbon metabolism, such as phosphofructokinase and fructose-1,6-bisphosphatase did not differ significantly in response to varying light and water availabilities. / O presente estudo foi conduzido procurando-se analisar os efeitos da disponibilidade de luz e da água no desempenho fotossintético, nas relações hídricas e no metabolismo do carbono em plantas de Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho IAC 44 cultivadas sob condições contrastantes de luz (pleno sol e sombra) e de disponibilidade de água no solo (35 e 100 % de água disponível), durante o inverno. Acredita-se que o sombreamento permitiria uma melhor aclimatação do cafeeiro face às condições de inverno na Zona da Mata mineira, onde as temperaturas noturnas são baixas e os dias ensolarados. As plantas cultivadas ao sol apresentaram maior altura, área foliar, número de folhas e diâmetro do ramo ortotrópico em relação àquelas sombreadas, embora a taxa fotossintética (A), a concentração de pigmentos e a área foliar específica tenham sido maiores nas plantas à sombra. Verificaram-se, ainda, limitações fotoquímicas (redução na razão entre as fluorescências variável e inicial) e bioquímicas (redução das atividades da rubisco, da sintase de sacarose-fosfato e da pirofosforilase da ADP-glicose, e maior razão amido-sacarose) à fotossíntese. Por sua vez, o déficit hídrico (DH), nos dois ambientes lumínicos, acarretou decréscimos em A, sendo a diferença entre as plantas de sol e de sombra de 75 e de 55%, respectivamente. Estas mudanças foram acompanhadas por reduções na condutância estomática, na taxa de transpiração e na condutância hidráulica, enquanto os níveis de glicose, frutose, sacarose e aminoácidos foram aumentados. Não houve variações significativas na eficiência quântica do transporte de elétrons do fotossistema II (FSII), no rendimento quântico não fotoquímico, no rendimento quântico da dissipação não regulada de energia, na capacidade fotoquímica do FSII e na taxa de transporte de elétrons sob DH, nos dois ambientes luminicos. Enzimas-chave envolvidas no metabolismo do carbono, como a cinase da frutose-6-fosfato dependente de ATP e a fosfatase da frutose-1-6-bisfosfato também não variaram significativamente, enquanto as atividades das invertases ácida e alcalina aumentaram, em resposta ao DH, independentemente dos ambientes lumínicos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 794761 bytes, checksum: 2c6f4b2d5ee311e882270c54be62a38c (MD5) Previous issue date: 2009-09-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Drought tolerance can result from numerous anatomical, morphological and physiological characteristics that can be from constituent or inductive nature. As one of the most important phytohormones known, abscisic acid (ABA) have been studied extensively and several of these studies it has been demonstrating that ABA is responsible for several responses adaptatives in the water deficit. This way, the isolation, caracterization and expression studies of genes that participate in signalling pathway in response to ABA, can supply important data for understanding its role and importance in the mechanism of drought tolerance in coffee. The aims of this work was identifies, in the bank of the coffee, genes belonging to the SnRK family besides verifying the responses in leaves and roots of clones of Coffea canephora, in conditions of severe and moderate water deficit. Plants of the clones 120 (drought tolerant genotype) and 109A (drought sensitive genotype) were cultivated in vases of 12 L and the water deficit was reached by suspending the irrigation until the plants reached -1,5 MPa and -3,0 MPa predawn hydric potential. Homology analyses, allowed the identification of 24 contigs that can represent possible genes of SnRK family in coffee, being 3 contigs of the subfamily SnRK1, 5 contigs in the subfamily SnRK2 and 16 sequences in the subgroup SnRK3. Among the identified sequences, 2 contigs, 15120 and 12770, in this investigation, we found that the ESTs of 15120 and 12770 correspond to different regions of the same gene, homologous to Arabidopsis SnRK2.6 and named cnSnRK2.6. A complete sequence of this gene that was put efficiently in vector of transformation of plants. The promoter sequence of this gene was also identified. Expression analyses, by Real Time quantitative PCR, showed that the expression patterns of some genes of this family are altered in ix conditions of water deficit, in leaves and roots of coffee. In leaves, the genes SnRK2.4, CIPK6 and CIPK9 were induced, while the genes SnRK2.3, CIPK3, CIPK8, CIPK10 and CIPK11 were repressed by the water deficit. However, in roots, the genes SnRK2.3, SnRK2.8, CIPK6, CIPK8 and CIPK9 were induced, what demonstrates that some genes presented a different behavior in those two organs. Furthermore, SnRK genes are also involved in the response to other abiotic stresses. In this study, we also verified the expression of these genes in response to the ABA, osmotic stress and saline stress. For that, a new experimental approach was tested, with use of outstanding leaves of coffee, that a fast and efficient form to studies in coffee. The obtained results indicated a reduction in estomatical aperture (gs) that was accompanied of reductions in liquid carbon assimilation (A) for the treatments with ABA and mannitol, while in the controls treatment any alteration was observed. Gene expression analyses demonstrated that many SnRKs genes are responsive to ABA, osmotic stress and saline stress. SnRK2.6 was induced by ABA and mannitol, but not by salinity. Collectively, these results indicate that the SnRKs characterized genes consist of kinases proteins involved in response to different abiotic stresses. / A tolerância à seca é o resultado de numerosas características anatômicas, morfológicas e fisiológicas, de natureza constitutiva ou indutiva. Como um dos principais hormônios de plantas, o ácido abscísico (ABA) tem sido extensivamente estudado e vários destes estudos têm demonstrado que o ABA é responsável por diversas respostas adaptativas ao déficit hídrico. Desta forma, o isolamento e estudo da expressão de genes que participam de vias de sinalização em resposta a ABA podem fornecer dados importantes para a compreensão de sua função e de sua importância no mecanismo de tolerância à seca em café. Este trabalho teve como objetivos identificar, a partir do banco do café, genes pertencentes à família SnRK além de verificar a resposta dos mesmos em folhas e raízes de clones de Coffea canephora, em condições de déficit hídrico severo e moderado. Mudas dos clones 120 (genótipo tolerante ao déficit hídrico) e 109A (genótipo sensível) foram cultivadas em vasos de 12 L e o déficit hídrico foi alcançado suspendendo a irrigação até que as plantas atingissem um potencial hídrico de antemanhã de -1,5 MPa e -3,0 MPa. Análises de homologia utilizando o programa Blast, permitiram a identificação de 24 contigs que podem representar possíveis genes da família SnRK em café, sendo 3 contigs da subfamília SnRK1, 5 contigs pertencentes a subfamília SnRK2 e 16 sequências da subfamília SnRK3. Dentre as sequências identificadas, destacam-se 2 contigs, 15120 e 12770, que nesta investigação, demonstrou-se que correspondem a regiões distintas de um mesmo gene, homólogo a SnRK2.6 de Arabidopsis e denominado cnSnRK2.6. Desta forma, foi obtida a sequência completa deste gene que foi eficientemente colocado em vetor de transformação de plantas. Neste estudo, identificou-se também uma parte da região promotora deste gene. Análises de vii expressão, feitas por RT-PCR em Tempo Real, permitiu verificar que a expressão de alguns genes desta família são alteradas em condições de déficit hídrico, tanto em folhas como em raízes. Em folhas, os genes SnRK2.4, CIPK6 e CIPK9 são induzidos, enquanto os genes SnRK2.3, CIPK3, CIPK8, CIPK10 e CIPK11 são reprimidos pela condição de seca. Já em raízes, observou-se que os genes SnRK2.3, SnRK2.8, CIPK6, CIPK8 e CIPK9 são induzidos, o que demonstra que alguns genes apresentaram comportamento diferenciado nesses dois órgãos. Em adição, foi também verificado a expressão destes genes em resposta à ABA, estresse osmótico e estresse salino. Para isso, foi testado um novo sistema experimental, com uso de folhas destacadas de cafeeiro, que se mostrou uma forma rápida e eficiente para estudos em plantas de café. Os resultados obtidos mostraram uma redução da condutância estomática (gs) que foi acompanhada de reduções nas taxas de assimilação líquida do carbono (A) para os tratamentos com ABA e manitol, enquanto no tratamento controle nenhuma alteração foi observada. A análise de expressão gênica, demonstrou que muitos desses genes respondem a ABA, estresse osmótico e estresse salino. SnRK2.6 é induzido por ABA e manitol, mas não por salinidade. Coletivamente, estes resultados sugerem que os genes SnRKs caracterizados constituem proteínas quinases envolvidas na resposta a estresses abióticos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1874111 bytes, checksum: 5fd507b14e1bdd26d4befc1d08d422a0 (MD5) Previous issue date: 2011-07-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Several climate models predict more intense and frequent droughts in the Amazon region due to increased greenhouse gases in the atmosphere. Consequently, the carbon stocks of forests in the Amazon may be substantially reduced, since that severe droughts tend to i) increase the mortality and ii) reduce the growth of trees. The objective of this research was to quantify the carbon balance of forests in the Amazon after the events of 2010 and 2005 drought. To do so, we used the model ecosystem CARLUC (Carbon and Land- Use Change), which simulates the flow of carbon between the 14 different components of the forest (leaves, stems, roots, etc.). Forest and the atmosphere. In particular, we simulated carbon losses caused by droughts in 2005 and 2010 and evaluated the time to recovery of carbon stocks. The results showed a strong association between sites under water stress and those with substantial reductions (5.3 mg of above-ground biomass) in carbon stocks. The recovery period relating to drought of 2005 and 2010 for the entire Amazon basin was, on average, eight and ten years respectively. When we considered only the locations where drought was more severe (maximum cumulative deficit water <100 mm), the results showed that the recovery of carbon stocks decreased during the droughts of 2005 and 2010 would take 60 and 100 years respectively. / Diversos modelos climáticos prevêem secas mais intensas e freqüentes na região Amazônica devido ao aumento de gases causadores do efeito estufa na atmosfera. Conseqüentemente, os estoques de carbono das florestas da Amazônia podem ser reduzidos substancialmente, visto que as secas severas tendem a aumentar a mortalidade e diminuir o crescimento das árvores. Assim, o objetivo geral desta pesquisa foi quantificar o balanço de carbono das florestas da Amazônia após os eventos de seca de 2005 e 2010. Para tanto, utilizou-se o modelo ecossistêmico CARLUC (Carbon and Land-Use Change), que simula o fluxo de carbono entre os 14 diferentes componentes da floresta (folhas, caules, raízes, etc.) e da floresta à atmosfera. Em particular, simularam-se as perdas de carbono causadas pelas secas de 2005 e 2010 e avaliou-se o tempo à recuperação dos estoques de carbono. Os resultados mostraram que houve uma forte associação entre os locais sob estresse hídrico e aqueles com reduções substanciais (5.3 Mg de biomassa acima do solo) nos estoques de carbono. O período de recuperação referente às secas de 2005 e 2010 para toda a Bacia Amazônia foi, em média, de oito e dez anos, respectivamente. Quando se considerou apenas os locais onde a seca foi mais severa (déficit cumulativo hídrico máximo < 100 mm), os resultados mostraram que a recuperação dos estoques de carbono reduzido durante as secas de 2005 e 2010 levaria 60 e 100 anos, respectivamente.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5103558 bytes, checksum: 7beb81d34bd9c08261b2fbcf79b13f7b (MD5) Previous issue date: 2007-03-09 / The study of environmental vulnerability to chemicals nowadays is an important tool to make decisions refering to the use, occupation and management of soils and aquifers. In humid tropical systems where the weathered mantle is depth and well developed, the soil reactivity becomes more important than its permeability. In this way, it is being proposed in this work to consider soils vulnerability maps in analysis of final DRASTIC index of aquifer vulnerability. Corrections and improvements were accomplished in the soils vulnerability mapping to heavy metals contamination for the State of Minas Gerais and the aquifers vulnerability mapping were determined using DRASTIC modified by PISCOPO (2001). The mainly changes in the soil vulnerability map were: (1) increasing in registered profiles numbers of 178 for 329 and its latter utilization, generating larger results reliability, (2) changes in the less developed soils analysis methods, like the Leptosols (FAO classification) and (3) unique data base construction of Minas Gerais soils. The results show that soils with high amounts of Fe2O3 presented lowest vulnerabilities. It indicates that this soils oxide fraction were the main responsible for it. These soils concentrate in the south, centre and western of the state in regions called Sul de Minas, Quadrilátero Ferrífero e Triângulo Mineiro . However for aquifers vulnerability, the results show that porous and karts aquifers like Urucuia- Aerado (Cretaceous and Cenozoic), Bauru-Cauiá (Paleozoic) and Bambuí (Proterozoic) systems presented higher vulnerability. In the case of Bambuí aquifer system the results show that areas formed by pelitic and metapelitc rocks possess the lowest vulnerability while areas formed by karts possess the highest vulnerability. The aquifer system Escudo Oriental presented in the east the larger vulnerability due to high recharge associated, the average soils vulnerability to heavy metals contamination and the extremely fractured aquifer media formed by Achean granites and gneisses. In this aquifer system, the smallest vulnerability index were observed in very uneven relief areas, especially Quartizites areas, in Serra do Espinhaço , Serra da da Saudade and Serra da Canastra . The aquifer system Serra-Geral , of the Paleozoic, despite of the extremely fractured basalts, presented the smallest ulnerability index of all state due to extreme soils protection. / O estudo da vulnerabilidade de ambientes à contaminação por compostos químicos apresenta-se hoje como uma importante ferramenta para tomada de decisões referentes ao uso, ocupação e manejo dos solos e aquíferos. Em sistemas tropicais úmidos, onde o manto de intemperismo é profundo e bem desenvolvido, a reatividade do solo torna-se mais importante do que a permeabilidade dos mesmos quando se trata das principais classes taxonômicas de ocorrência. Dessa forma, está sendo proposto nesse trabalho que mapas de vulnerabilidade de solos sejam incorporados na análise do índice final de vulnerabilidade de aqüíferos DRASTIC. Foram realizadas correções e melhoramentos no mapeamento da vulnerabilidade dos solos à contaminação por metais pesados para o estado de Minas Gerais e o mapeamento de vulnerabilidade de aqüíferos à contaminação por esses elementos utilizando o método DRASTIC modificado por PISCOPO (2001). As principais modificações com relação ao mapa de vulnerabilidade dos solos foram: (1) aumento no número de perfis registrados de 178 para 329 e posterior utilização dos mesmos gerando maior confiabilidade nos resultados obtidos, (2) modificação da forma de definição do índice para solos pouco desenvolvidos como os NEOSSOLOS LITÓLICOS e (3) construção de um banco de dados único para os solos do estado de Minas Gerais. Os resultados mostram que solos férricos e perférricos apresentaram menor vulnerabilidade, o que indica que a fração oxídica foi a principal responsável por esse fato. Essas manchas se concentram no sul do estado, triângulo mineiro e quadrilátero ferrífero. Já para vulnerabilidade de aqüíferos, os resultados mostram que aqüíferos porosos e cársticos como os sistemas Urucuia-Aerado (cretáceo e cenozóico), Bauru- Caiuá (paleozóico) e Bambuí (proterozóico) apresentaram maiores vulnerabilidades. No caso do sistema aqüífero Bambuí os resultados mostram que áreas onde materiais pelíticos e metapelíticos são encontrados apresentaram menor vulnerabilidade enquanto que áreas cársticas apresentaram vulnerabilidade elevada. O sistema aqüífero escudo oriental apresentou maiores vulnerabilidades a leste graças à grande recarga associada, à vunerabilidade média dos solos à contaminação por metais pesados e ao meio geológico extremamente fraturado constituído de granitos e gnaisses do Arqueano. Os menores índices de vulnerabilidade nesse sistema aqüífero foram encontrados para regiões com relevo muito acidentado, sobretudo áreas de Quartzito, nas serras do Espinhaço, Canastra e Saudade. Já o sistema qüífero Serra-Geral, de idade Paleozóica, apesar do extremo fraturamento, apresentou junto à grande proteção proporcionada pelos solos que o cobrem os menores índices de vulnerabilidade.

Submitted by CLESCY Silva (clescy@gmail.com) on 2016-09-22T18:36:58Z No. of bitstreams: 1 Tese Clescy_Final_entreguePAC.pdf: 2792992 bytes, checksum: a8c628012b6bf917221d3dcb89d201f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-23T14:11:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_co_dr_bot.pdf: 2792992 bytes, checksum: a8c628012b6bf917221d3dcb89d201f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T14:11:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_co_dr_bot.pdf: 2792992 bytes, checksum: a8c628012b6bf917221d3dcb89d201f0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O trabalho teve como objetivo principal espacializar parâmetros edafoclimáticos da cana-de-açúcar e suas respectivas lâminas brutas de irrigação. O zoneamento agrícola da cana-de-açúcar irrigada foi elaborado seguindo quatro etapas. A primeira etapa foi a confecção do mapa temático de temperatura média do ar, indicando os locais com aptidão térmica (Tm > 21°C) para todo o Estado do Piauí. A segunda etapa foi a elaboração do mapa de declividade indicando as áreas aptas declividade abaixo de 12%, para fins de mecanização, utilizando mosaicos de imagens SRTM. A terceira foi a elaboração de mapas de lâminas brutas de irrigação para todo o ciclo da cana-de-açúcar com base no balanço hídrico da cultura, utilizando uma série histórica de 15 anos, com dados diários de precipitação, de 87 locais de postos pluviométricos, disponibilizado pelo INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) e a SUDENE (Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste), localizados no Piauí e em Estados vizinhos. Foram estabelecidas 12 meses de plantio (janeiro a dezembro), para cada CAD analisada (75 mm, 100 mm e 125 mm), totalizando 36 mapas de lâminas bruta de irrigação. A evapotranspiração de referência (ETo) diária foi estimada pelo método de Thornthwaite (1948), para todos os 87 locais dos postos pluviométricos. De posse dos dados do balanço hídrico da cultura, os valores de lâminas brutas foram calculados levando em consideração o sistema de irrigação por gotejamento. Como resultado, se obteve mapas com percentuais de área do Estado e seus respectivos intervalo de classes de lâmina de irrigação. O balanço hídrico da cultura foi processado por meio da ferramenta “Macros” do Excel 2013, em planilhas eletrônicas. A análise estatística realizada no balanço hídrico da cultura, seguiu o método de Monte Carlo. A quarta etapa foi o cruzamento dos mapas de aptidão térmica, aptidão para mecanização e lâminas brutas de irrigação, resultando no zoneamento de agrícola para cana-de-açúcar irrigada. O programa de SIG utilizado para a confecção de todos os mapas contidos nesse trabalho foi o Quantum Gis® 2.8.2. O Estado do Piauí não possui restrições térmicas para o cultivo da cana-de-açúcar. O Piauí tem extensas áreas potencialmente aptas a mecanização agrícola. Os melhores meses de plantio com o menor consumo de lâmina bruta de irrigação, em geral, foram observados no período seco da região. O zoneamento agrícola da cultura da cana-de-açúcar irrigada indicou áreas aptas e inaptas para fins de mecanização agrícola, e os meses de plantio em que há um consumo de lâmina bruta para irrigação por gotejamento. / The work aimed to spatialise edaphoclimatic parameters of sugarcane and their gross irrigation levels. The agricultural zoning for sugarcane irrigation was developed following four steps. The first step was the preparation of thematic map of average air temperature, indicating the locations with thermal fitness (Tm> 21 ° C) throughout the state of Piauí. The second step was the preparation of the slope map indicating areas suitable slope below 12% for mechanization purposes, using SRTM images mosaics. The third was the development of gross irrigation depth maps for the entire cycle of sugarcane based on the water balance of the culture, using a historical series of 15 years, with daily rainfall data from 87 local rain gauge stations , provided by INMET (National Meteorological Institute) and SUDENE, located in Piaui and neighboring states. 12 months plantations were established (January to December), for each CAD analyzed (75 mm, 100 mm and 125 mm), totaling 36 maps of gross irrigation levels. The reference evapotranspiration (ETo) daily was estimated by Thornthwaite method (1948) for all 87 locations of rainfall stations. Having the data of the water balance of culture, the values of gross blades were calculated taking into account the drip irrigation system. As a result, if obtained maps of the area percentages of the state and their range of water depth classes. The water balance of the crop was processed through the tool "Macros" Excel 2013 for spreadsheets. Statistical analysis in the water balance of culture, followed the Monte Carlo method. The fourth step was the crossing of thermal maps fitness, fitness for mechanization and gross irrigation levels, resulting in agricultural zoning for sugarcane irrigated. The GIS software used for making all the maps contained in this work is the Quantum Gis® 2.8.2. The state of Piauí does not have thermal constraints for the cultivation of sugarcane. Piauí has extensive potentially suitable areas to agricultural mechanization. The best months for planting with the lowest consumption of raw water depth generally were observed in the dry season in the region. The agricultural zoning of sugarcane irrigated indicated areas suitable and unsuitable for the purpose of agricultural mechanization, and the months of planting that there is a consumption of raw blade to drip irrigation.