Les plantes halophiles sont des plantes résistantes au stress salin, qui subissent une grande variété de stress dans leur environnement naturel. Ces conditions les ont menées à synthétiser des molécules de défense, qui peuvent présenter des activités biologiques intéressantes de par leur structure et diversité. Dans le cadre d’une collaboration avec la PME Salipouss, trois espèces ont été choisies sur la base de tests antioxydants préliminaires, avec pour objectif d’optimiser (i) la multiplication de plants in vitro pour des cultures industrielles en serre et (ii) d’améliorer le niveau d’activité de leurs extraits. La diversité des composés potentiellement actifs présents dans ces extraits est ensuite analysée par fractionnement bioguidé, afin d’isoler des molécules valorisables. Ce fractionnement est appuyé par des analyses de composés par RMN, permettant d’obtenir des informations sur la structure des composés bio-actifs. Les résultats obtenus montrent le fort potentiel de valorisation de ces trois espèces dans l’industrie, et plus particulièrement dans la nutrition et la cosmétique. / Halophytes are salt tolerant or salt-resistant plants which undergo high stress in their natural habitat. As a consequence of environmental stresses, they produce a number of active defense molecules which display interesting biological activities because of their diverse actions or structures. For the present study, three halophytic species were selected from preliminary antioxidant screening. In collaboration with Salipouss SME, objectives of the work were (i) to optimize in vitro halophyte multiplication in order to produce biomass under greenhouse and (ii) to elicit particular metabolic pathways in order to improve extract activities. To attempt to isolate molecules with potentially valuable activities, the variety of compounds from these extracts is reduced by successive fractionations. In addition, NMR analyzes allow to obtain indications on the nature and on the structure of the active compounds. First results highlight the strong activities of the selected halophytes, making them promising candidates for industrial uses, especially in nutrition and cosmetics.

Avaliaram-se 36 linhagens diaplóides de trigo, obtidas via cultura de anteras in vitro oriundas de plantas híbridas, em geração F1, divididas em dois ensaios com dezoito linhagens e dois cultivares controles (IAC-24 e IAC-289), nos anos de 1999 e 2000. Cada ensaio foi instalado em dois locais do Estado de São Paulo: Ensaio I - Estações Experimentais de Agronomia de Capão Bonito (solo ácido, sem aplicação de calcário e em condição de sequeiro) e Tatuí (solo ácido, com aplicação de calcário e em condição de irrigação por aspersão) e Ensaio II - Estações Experimentais de Agronomia de Tatuí e Monte Alegre do Sul (ambos em solo ácido com aplicação de calcário e condição de irrigação por aspersão). Em cada ensaio, avaliaram-se os seguintes parâmetros: acamamento, altura da planta, ciclos da emergência ao florescimento e da emergência à maturação, produção de grãos, resistência às moléstias, comprimento da espiga e componentes de produção. Todos os genótipos foram, também, avaliados quanto à tolerância à toxicidade de alumínio, em solução nutritiva, em condição de laboratório. No Ensaio I, destacaram-se, pela produção de grãos, as linhagens 4 (2.309 kg ha -1 ) e 5 (2.319 kg ha -1 ), provenientes do cruzamento PF70402/ALD'S'//PAT72160/ALD'S'/3/PEW'S'/4/OPATA/5/IAC-60; 9 (2.150 kg ha -1 ), provinda do cruzamento MLR'S'/BUC'S'//BUC'S'/3/IAC-24, 11 (2.102 kg ha -1 ) e 12 (2.056 kg ha -1 ), oriundas do cruzamento TEPOCA/IAC-24. A 13 (JUN/GEN//IAC-24) apresentou as plantas mais baixas (53 cm). As linhagens 2, 4 e 18, originárias dos cruzamentos JUN/GEN//IAC-24,PF70402/ALD'S'//PAT72160/ALD'S'/3/PEW'S'/4/OPATA/5/IAC-60 e TEPOCA/IAC-24, revelaram, ao mesmo tempo, moderada resistência aos agentes causais da ferrugem-da-folha e da mancha-da-folha. Todos os genótipos, com exceção do cultivar IAC-289 e da linhagem 13 (JUN/GEN//IAC-24), foram considerados tolerantes a 10 mg L -1 de Al 3+ , quando avaliados em solução nutritiva. No Ensaio II, a linhagem 8 (ANA/IAC-24) e o cultivar IAC-289 apresentaram elevadas produções de grão (3.311 e 3.341 kg ha -1 respectivamente). A linhagem 13 exibiu o porte mais baixo (61 cm) entre os genótipos estudados e a 3 (ANA/IAC-24//IAC-24), mostruo, ao mesmo tempo, resistência ao agente causal da ferrugem-da-folha, moderada resistência ao agente da mancha-da-folha e imunidade ao agente causal do oídio. As linhagens 8 (ANA/IAC-24) e 14 (PF70402/ALD"S"//PAT72160/ ALD"S"/3/PEW"S"/4/OPATA/5/ IAC-60) mostraram elevada tolerância à toxicidade de alumínio, associada a alta produção de grãos. / Thirty six dihaploid wheat lines, originated via anther culture from F1 hybrid plants were evaluated in two trials with eighteen lines plus two control cultivars (IAC-24 and IAC-289), in 1999 and 2000. Each trial was carried out in two locations of the State of São Paulo: trial I - Capão Bonito Agronomy Experiment Station (acid soil without lime application and upland condition) and Tatuí Agronomy Experiment Station (acid soil with lime application and sprinkler irrigation condition) and trial II - Monte Alegre do Sul and Tatuí Agronomy Experiment Station (both with acid soil with lime application and sprinkler irrigation condition). In each the genotypes were evaluated for lodging, plant height, cycle from emergence to flowering and from emergence to maturation, grain yield, resistance to disease, head length and yield components. All genotypes were also evaluated for aluminum toxicity tolerance, in nutrient solution, under laboratory condition. Considering trail I, the lines 4 (2.309 kg ha -1 ) and 5 (2.319 kg ha -1 ) originated from the cross PF70402/ALD'S'//PAT72160/ALD'S'/3/PEW'S'/4/OPATA/5/IAC-60, 9 (2.150 kg ha -1 ) from the cross MLR'S'/BUC'S'//BUC'S'/3/IAC-24, and the lines 11 (2.102 kg ha -1 ) e 12 (2.056 kg ha -1 ) from the cross TEPOCA/IAC-24, presented high grain yield. The line 13 (JUN/GEN//IAC-24) showed the shortest plants (53 cm). The lines 2, 4 and 18 originated from crosses JUN/GEN//IAC-24,PF70402/ALD'S'//PAT72160/ALD'S'/3/PEW'S'/4/OPATA/5/IAC-60 and TEPOCA/IAC-24, showed at the same time moderate resistance to the causal agents of leaf rust and leaf spot. All genotypes, with exception of the cultivar IAC-289 and the line 13 (JUN/GEN//IAC-24) , were considered tolerant to 10 mg L -1 Al 3+ , when evaluated in nutrient solutions. Considering trial II, the line 8 (ANA/IAC-24) and the cultivar IAC-289 presented high grain yield (3.311 e 3.341 kg ha -1 respectively). The line 3 (ANA/IAC-24//IAC-24) exhibited at the same time resistance to the causal agent of leaf rust, moderate resistance to the causal agent of leaf spot and immunity to the causal agent of powdery mildew. The lines 8 (ANA/IAC-24) and 14 (PF70402/ALD"S"//PAT72160/ALD"S"/3/PEW"S"/4/OPATA/5/IAC-60), also showed high tolerance to aluminum toxicity being associated to high grain yield, and so could be used in breeding programs with the objective to get cultivars for acid soils.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2018-09-17T22:21:01Z No. of bitstreams: 1 SUZIVANY-Disserta??o final_P?s defesa pronta.pdf: 1092823 bytes, checksum: d04950266649fc7c286bacbc00d0e7ed (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T22:21:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SUZIVANY-Disserta??o final_P?s defesa pronta.pdf: 1092823 bytes, checksum: d04950266649fc7c286bacbc00d0e7ed (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The genus Hyptis is composed of about 400 species distributed throughout several countries, the majority being in a native and non-domesticated state. The genus has great importance for the pharmaceutical industry because of the high diversity found in its species. It has excellent pharmacological potential and is of great economic interest. Biological properties like it?s antimicrobial, anti - inflammatory, anesthetic, and insecticidal potential have already been demonstrated. However, in addition to the endemism present in many species, there are few works related to conservation of the genus and more research is needed to elucidate potential methods for its preservation. The objective of this research was the in vitro conservation of the species Hyptis ramosa. In addition to adjusting the protocols of cryopreservation of axillary guides and shoots, we aimed to contribute to the conservation of germplasm of this species. The microplants used came from the germination of seeds in MS1/2 medium. For the in vitro conservation, 10 treatments were evaluated, with different combinations between sucrose, mannitol, and sorbitol. After inoculation, the plants were maintained in a growth room for 240 days and evaluated at 60, 120, 180, and 240 days. Each evaluation quantified the number of shoots, shoot length, root number, and root length. For cryopreservation, the techniques of vitrification for axillary calluses and buds and for encapsulation of axillary shoots were evaluated. The tests were carried out in the Laboratory of Germination (LAGER) and Vegetable Tissue Culture (LCTV) of the Horto Florestal Experimental Unit da Universidade Estadual de Feira de Santana. With the results obtained, we concluded that in vitro conservation of microplants of this species is possible using the combination of 87.64 mM sucrose combined with 87.64 mM mannitol in MS medium (MURASHIGE; SKOOG, 1969). With the methodology used, cryopreservation of calluses and shoots of the species was not possible. Cell death occurred in the first stages of the callus vitrification process and in the cryogenic stage for the shoots. / O g?nero Hyptis abrange cerca de 400 esp?cies distribu?das em v?rios pa?ses, sendo a grande maioria ainda encontrada em estado nativo e n?o domesticado. O g?nero apresenta grande import?ncia para a ind?stria farmac?utica por apresentar uma grande diversidade de esp?cies com grande potencial farmacol?gico e de interesse econ?mico, com diversas atividades biol?gicas j? comprovadas, como antimicrobiana, anti-inflamat?ria, anest?sica e inseticida. Contudo, al?m do endemismo presente em muitas esp?cies existem poucos trabalhos relacionados com a sua conserva??o, havendo a necessidade de mais pesquisas. No presente trabalho objetivou-se a conserva??o in vitro de plantas de Hyptis ramosa, al?m de ajustar protocolos para crioconserva??o de calos e gemas axilares, visando contribuir para a conserva??o de germoplasma desta esp?cie. As microplantas utilizadas foram provenientes da germina??o de sementes em meio MS1/2. Para conserva??o in vitro foram avaliados 10 tratamentos, com diferentes combina??es entre sacarose, manitol e sorbitol. Ap?s a inocula??o as plantas foram mantidas em sala de crescimento por 240 dias, com avalia??es aos 60, 120, 180 e 240 dias, quantificando-se o n?mero de brotos, comprimento da parte a?rea, n?mero de raiz e comprimento da raiz. Para a crioconserva??o foram avaliadas as t?cnicas de vitrifica??o para calos e gemas axilares e de encapsulamento de gemas axilares. Os ensaios foram realizados nos Laborat?rios de Germina??o (LAGER) e de Cultura de Tecidos Vegetais (LCTV) da Unidade Experimental Horto Florestal da Universidade Estadual de Feira de Santana. Com os resultados obtidos p?de-se concluir que ? poss?vel a conserva??o in vitro de microplantas dessa esp?cie, utilizando-se a combina??o de 87,64mM de sacarose combinado com 87,64mM de manitol, em meio MS (MURASHIGE; SKOOG, 1969). Com a metodologia utilizada n?o foi poss?vel a crioconserva??o de calos e gemas da esp?cie, havendo a morte celular nas primeiras etapas do processo de vitrifica??o dos calos e na etapa criog?nica para as gemas.

A melatonina é um antioxidante muito eficaz e protege as células contra o estresse oxidativo causado pelas espécies reativas, e indiretamente, modula a expressão de genes associados ao ciclo celular, metabolismo oxidativo e apoptose celular. Deste modo, a suplementação da melatonina ao meio de maturação in vitro, a torna uma alternativa para promover melhorias na viabilidade das células germinativas e embrionárias. O estudo 1 avaliou o efeito da adição de melatonina ao meio de maturação por meio da maturação nuclear (progressão meiótica) e citoplasmática (migração de grânulos corticais) e dos níveis de ROS em oócitos suínos maturados in vitro. A suplementação do meio de maturação com melatonina estimulou a progressão da meiose, a migração de grânulos corticais e reduziu os níveis intracelulares de ROS nos oócitos. O estudo 2 avaliou o efeito da melatonina na expressão de genes antioxidantes (Catalase, SOD1, SOD2 e GPX) envolvidos na proteção celular de oócitos e células do cumulus. A adição da melatonina ao meio de maturação influenciou positivamente a expressão dos genes antioxidantes nos oócitos e células do cumulus. O estudo 3 avaliou o efeito da melatonina nos processos biológicos por meio do perfil de trascriptomas, via RNA-Seq, em células do cumulus oriundas de oócitos suínos maturados in vitro. A partir da análise de expressão diferencial foi possível identificar que a adição da melatonina ao meio de maturação influenciou 80 genes associados a nove processos biológicos (ciclo celular; proteólise; organização de citoesqueleto; via energética; adesão e transporte celular; via de sinalização; fator de transcrição; metabolismo oxidativo e apoptose; e componente celular). A suplementação do meio de maturação com melatonina potencialmente influencia a viabilidade e o funcionamento celular, uma vez que modulou a expressão de genes associados à processos fisiológicos essenciais, tais como: divisão celular, metabolismo energético e oxidativo, vias de sinalização e apoptose. O estudo 4, avaliou o efeito da melatonina sobre os genes associados à viabilidade oocitária e o subsequente desenvolvimento embrionário por meio do perfil de trascriptomas, via RNA-Seq, de células do cumulus oriundas de oócitos suínos. A adição da melatonina ao meio de maturação influenciou 59 genes associados a nove funções biológicas (expansão do cumulus, comunicação em COCs, maturação nuclear, maturação citoplasmática, reparo e integridade do DNA, viabilidade oocitária, esteroidogênese, fertilização e embriogênese). Em conclusão, a suplementação do meio de maturação com melatonina influencia positivamente a maturação oócitária, reduz os níveis intracelulares de ROS, aumenta a expressão de genes antioxidantes, em adição, interfere no transcriptoma de um número expressivo de genes associados à aquisição da competência oócitária, da viabilidade embrionária e desenvolvimento subsequente. / Melatonin is a very effective antioxidant and protects cells against oxidative stress caused by reactive species, and indirectly modulates expression of genes associated with cell cycle, oxidative metabolism, and apoptosis. Thus, melatonin supplementation to in vitro maturation media becomes an alternative to improve the viability of germ and embryonic cells. The first study assessed the effects of adding melatonin to the maturation medium on nuclear (meiotic progression) and cytoplasmic (cortical granules migration) maturation and ROS levels in in vitro matured porcine cumulus-oocyte complexes (COCs). Melatonin supplementation stimulated meiosis progression and cortical granules migration, and reduced intracellular ROS levels in oocytes. The second study evaluated the effects of melatonin on the expression of antioxidant genes (Catalase, SOD1, SOD2, and GPX) involved in cellular protection in oocytes and cumulus cells. The addition of melatonin to the maturation medium positivity influence the expression of antioxidant genes in oocytes and cumulus cells. The third study evaluated the effect of melatonin on genes associated with biological processes through transcriptomic profile via RNA-Seq in cumulus cells derived from porcine COCs in vitro matured. Melatonin addition to maturation medium differentially affected expression of 80 genes associated with nine biological processes (cell cycle, proteolysis, cytoskeletal organization, energy pathaway, cell adhesion and transport, signalling pathway, transcription factor, oxidative metabolism and apoptosis, and cell components). The fourth study assessed the effect of melatonin on genes associated with oocyte viability and subsequent embryo development through transcriptomic profile via RNA-Seq in cumulus cells derived from porcine COCs. Melatonin in the maturation medium affected 59 genes associated with nine biological functions related with oocyte viability and embryo development (cumulus expansion, communication between cumulus cells and oocytes, nuclear maturation, cytoplasmic maturation, DNA repair and integrity, oocyte viability, steroidogenesis, fertilization and embryogenesis). In conclusion, supplementation of melatonin to maturation environment influences oocyte nuclear and cytoplasmic maturation, reduces intracellular ROS levels, positivity influence the expression of antioxidant and also interferes in the transcriptome of a significant number of genes associated with oocyte competence acquisition, embryo viability and subsequent development.

Avaliaram-se 36 linhagens diaplóides de trigo, obtidas via cultura de anteras in vitro oriundas de plantas híbridas, em geração F1, divididas em dois ensaios com dezoito linhagens e dois cultivares controles (IAC-24 e IAC-289), nos anos de 1999 e 2000. Cada ensaio foi instalado em dois locais do Estado de São Paulo: Ensaio I - Estações Experimentais de Agronomia de Capão Bonito (solo ácido, sem aplicação de calcário e em condição de sequeiro) e Tatuí (solo ácido, com aplicação de calcário e em condição de irrigação por aspersão) e Ensaio II - Estações Experimentais de Agronomia de Tatuí e Monte Alegre do Sul (ambos em solo ácido com aplicação de calcário e condição de irrigação por aspersão). Em cada ensaio, avaliaram-se os seguintes parâmetros: acamamento, altura da planta, ciclos da emergência ao florescimento e da emergência à maturação, produção de grãos, resistência às moléstias, comprimento da espiga e componentes de produção. Todos os genótipos foram, também, avaliados quanto à tolerância à toxicidade de alumínio, em solução nutritiva, em condição de laboratório. No Ensaio I, destacaram-se, pela produção de grãos, as linhagens 4 (2.309 kg ha -1 ) e 5 (2.319 kg ha -1 ), provenientes do cruzamento PF70402/ALD'S'//PAT72160/ALD'S'/3/PEW'S'/4/OPATA/5/IAC-60; 9 (2.150 kg ha -1 ), provinda do cruzamento MLR'S'/BUC'S'//BUC'S'/3/IAC-24, 11 (2.102 kg ha -1 ) e 12 (2.056 kg ha -1 ), oriundas do cruzamento TEPOCA/IAC-24. A 13 (JUN/GEN//IAC-24) apresentou as plantas mais baixas (53 cm). As linhagens 2, 4 e 18, originárias dos cruzamentos JUN/GEN//IAC-24,PF70402/ALD'S'//PAT72160/ALD'S'/3/PEW'S'/4/OPATA/5/IAC-60 e TEPOCA/IAC-24, revelaram, ao mesmo tempo, moderada resistência aos agentes causais da ferrugem-da-folha e da mancha-da-folha. Todos os genótipos, com exceção do cultivar IAC-289 e da linhagem 13 (JUN/GEN//IAC-24), foram considerados tolerantes a 10 mg L -1 de Al 3+ , quando avaliados em solução nutritiva. No Ensaio II, a linhagem 8 (ANA/IAC-24) e o cultivar IAC-289 apresentaram elevadas produções de grão (3.311 e 3.341 kg ha -1 respectivamente). A linhagem 13 exibiu o porte mais baixo (61 cm) entre os genótipos estudados e a 3 (ANA/IAC-24//IAC-24), mostruo, ao mesmo tempo, resistência ao agente causal da ferrugem-da-folha, moderada resistência ao agente da mancha-da-folha e imunidade ao agente causal do oídio. As linhagens 8 (ANA/IAC-24) e 14 (PF70402/ALD”S”//PAT72160/ ALD”S”/3/PEW”S”/4/OPATA/5/ IAC-60) mostraram elevada tolerância à toxicidade de alumínio, associada a alta produção de grãos. / Thirty six dihaploid wheat lines, originated via anther culture from F1 hybrid plants were evaluated in two trials with eighteen lines plus two control cultivars (IAC-24 and IAC-289), in 1999 and 2000. Each trial was carried out in two locations of the State of São Paulo: trial I - Capão Bonito Agronomy Experiment Station (acid soil without lime application and upland condition) and Tatuí Agronomy Experiment Station (acid soil with lime application and sprinkler irrigation condition) and trial II - Monte Alegre do Sul and Tatuí Agronomy Experiment Station (both with acid soil with lime application and sprinkler irrigation condition). In each the genotypes were evaluated for lodging, plant height, cycle from emergence to flowering and from emergence to maturation, grain yield, resistance to disease, head length and yield components. All genotypes were also evaluated for aluminum toxicity tolerance, in nutrient solution, under laboratory condition. Considering trail I, the lines 4 (2.309 kg ha -1 ) and 5 (2.319 kg ha -1 ) originated from the cross PF70402/ALD'S'//PAT72160/ALD'S'/3/PEW'S'/4/OPATA/5/IAC-60, 9 (2.150 kg ha -1 ) from the cross MLR'S'/BUC'S'//BUC'S'/3/IAC-24, and the lines 11 (2.102 kg ha -1 ) e 12 (2.056 kg ha -1 ) from the cross TEPOCA/IAC-24, presented high grain yield. The line 13 (JUN/GEN//IAC-24) showed the shortest plants (53 cm). The lines 2, 4 and 18 originated from crosses JUN/GEN//IAC-24,PF70402/ALD'S'//PAT72160/ALD'S'/3/PEW'S'/4/OPATA/5/IAC-60 and TEPOCA/IAC-24, showed at the same time moderate resistance to the causal agents of leaf rust and leaf spot. All genotypes, with exception of the cultivar IAC-289 and the line 13 (JUN/GEN//IAC-24) , were considered tolerant to 10 mg L -1 Al 3+ , when evaluated in nutrient solutions. Considering trial II, the line 8 (ANA/IAC-24) and the cultivar IAC-289 presented high grain yield (3.311 e 3.341 kg ha -1 respectively). The line 3 (ANA/IAC-24//IAC-24) exhibited at the same time resistance to the causal agent of leaf rust, moderate resistance to the causal agent of leaf spot and immunity to the causal agent of powdery mildew. The lines 8 (ANA/IAC-24) and 14 (PF70402/ALD“S”//PAT72160/ALD“S”/3/PEW“S”/4/OPATA/5/IAC-60), also showed high tolerance to aluminum toxicity being associated to high grain yield, and so could be used in breeding programs with the objective to get cultivars for acid soils.

The governance of cell fate decisions during development is a fundamental biological problem. An important aspect of this is how cells exit a multipotent state and choose their fates in a correct manner and proportion. To tackle an aspect of this problem, I have focused on 2 multipotent models: one infinite self-renewal pluripotency in an artificial environment, and the other, bipotent progenitors in the context of the mouse embryo. The first model aimed to explore the effects of chromatin-associated factors on the ability of pluripotent mouse Embryonic Stem Cells (ESCs) to self-renew, via monitoring gene expression heterogeneity of key genes. The second model focused on Neural Mesodermal Progenitors (NMPs), a bipotent cell population found in the Caudal Lateral Epiblast (CLE) of mammalian embryos, which contributes to the spinal cord and paraxial mesoderm. The aim here was to derive NMPs in vitro which exhibit similar gene expression patterns and function like their mouse embryo counterpart and study their renewal and differentiation in detail. The first multipotent model explores the effects of chromatin remodelling on cell fate decisions, specifically investigating the consequences of inhibiting the histone acetyltransferase Kat2a on the ESCs fate. I found first, that the effect of Kat2a inhibition depends on the pluripotent state of the cells; cells in a ground state exhibit a resistance to Kat2a inhibition and maintain their pluripotency, whereas cells in a naïve state experience destabilization of their pluripotency gene regulatory network and shift towards differentiation. Second, that Kat2a inhibition in the naïve state results in a decline in the gene expression noise strength contributed by the promoter activation operation, which suggests that when ESCs become lineage-primed their transcriptional noise is constrained. In the bipotent model, the NMPs are identified as cells coexpressing Sox2 and T/Brachyury, a criterion used to derive NMP-like cells from ESCs in vitro. Comparison between the different NMPs protocols stresses that Epiblast Stem Cells (EpiSCs) are an effective source for deriving a multipotent population resembling the embryo Caudal Epiblast (CE), that generates NMPs. Furthermore, self-organization of this CE-like population, resulted in axially organized aggregates. Exploiting the mouse embryo CLE as a reference shows that EpiSCs derived NMPs, monolayers and aggregates, consist of a high proportion of cells with the embryo's NMP signature. Importantly, studying this system in vitro sheds light on the sequence of events which lead to NMP emergence in vivo. On this basis, I conclude that understanding the initial state of cells at a crossroads is important to reveal the limitations it imposes on the cells fate exploration, hence makes it possible to mimic more precisely the fate decision process in vitro.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 5 uppsatser.

Aproximadamente vinte espécies do gênero Hypericum (Guttiferae) têm ocorrência natural no Brasil, e concentram-se principalmente na região Sul do País. Considerando a importância deste gênero como fonte de substâncias com variadas atividades biológicas, tais como analgésica, antidepressiva, antimicrobiana, antiviral, antiproliferativa, entre outras, o presente trabalho teve como objetivos analisar a constituição química e o potencial antioxidante de espécies de Hypericum, desenvolver protocolos para manutenção de algumas espécies nativas através de culturas de tecidos e células e validar metodologia para quantificação de benzopiranos em H. polyanthemum proveniente de cultivo a campo, in vitro e aclimatizado. Utilizando-se métodos cromatográficos e espectroscópicos, foram isolados e identificados o ácido fenólico ácido 5-O-cafeoil-1-metoxi-quínico e os flavonóides 3,7-dimetil-quercetina, 3-Ometil- quercetina, I3,II8-biapigenina, guaijaverina, isoquercitrina e hiperosídeo, todos derivados da quercetina e obtidos da fração acetato de etila das partes aéreas de H. ternum. Ainda desta espécie, porém da fração n-hexano das raízes, obteve-se o derivado de floroglucinol uliginosina B. De H. myrianthum foram isolados e identificados os flavonóides quercetina e hiperosídeo, da fração metanólica das partes aéres, bem como os derivados de floroglucinol japonicina A e uliginosina B, fração n-hexano das raízes. Através do método colorimétrico de Folin-Ciocalteau, foram quantificados os teores de fenólicos totais das espécies H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum e H. polyanthemum, verificando-se teores variando entre 37,40 a 228,36 mg EQ/g de extrato seco. Utilizando as técnicas de TRAP (Total Radical-trapping Antioxidant Parameter), ORAC-PGV (Oxygen Radical Absorbance Capacity) e reação bioautográfica e espectrofotométrica com radicais DPPH• (2,2 difenil-1-picril-hidrazil) evidenciou-se que extratos brutos metanólicos, e frações metanólicas e n-hexânicas das espécies H. caprifoliatum, H. carinatum H. myrianthum e H. polyanthemum, bem como produtos isolados de espécies de Hypericum nativas do Estado apresentam potencial antioxidante. A regeneração in vitro foi obtida em meio Murashige & Skoog modificado (MΔ) para as espécies H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum, H. polyanthemum e H. ternum utilizando diferentes combinações e concentrações dos reguladores de crescimento 6-benzilamino-purina (BAP), ácido naftaleno-acético (ANA) e ácido 2,4 dicloro-fenóxi-acético (2,4-D). Plântulas dessas espécies foram posteriormente aclimatizadas com sucesso, sendo cultivadas a campo. As espécies micropropagadas demonstraram perfis químicos qualitativamente similares aos apresentados pelas plantas desenvolvidas no campo, de modo que o cultivo in vitro apresenta-se como uma alternativa interessante aos métodos convencionais de produção de biomassa para extração de metabólitos secundários bioativos. Culturas de calos foram estabelecidas em meio MΔ para H. myrianthum, H. polyanthemum e H. ternum, utilizando diferentes combinações e concentrações dos reguladores de crescimento cinetina (CIN), BAP, ANA e 2,4-D. Considerando-se as importantes atividades biológicas de produtos obtidos de H. polyanthemum foi estabelecida uma metodologia para quantificação, através da técnica de CLAE, de benzopiranos no extrato apolar desta planta, espécie de ocorrência restrita. A validação analítica foi avaliada conforme o preconizado por normas reconhecidas internacionalmente, com análise dos parâmetros linearidade, seletividade, precisão (repetibilidade e precisão intermediária), exatidão e limites de detecção e quantificação, demonstrando resultados coerentes com os exigidos pela legislação vigente. Foram evidenciadas variações no teor de benzopiranos na planta micropropagada, aclimatizada e desenvolvida a campo, provavelmente devido a fatores, que vão desde a regulação endógena de processos fisiológicos até variações sazonais no cultivo. / Approximately twenty species of Hypericum genus (Guttiferae) are native of Brazil, occurring mainly in the South region. Considering the importance of the genus as a source of compounds with different biological activities, such as analgesic, antidepressant, antimicrobial, antiviral, antiproliferative, among others, the objectives of this work were to evaluate the phytochemistry and antioxidant potential of some Hypericum species, to develop protocols for the maintenance of the species through in vitro cultures and to validate a technique to quantify the benzopyrans in H. polyanthemum grown in field, in vitro and acclimatized plants. Chromatographic and spectroscopic techniques were used for the isolation and identification of the phenolic acid 5-O-caffeoyl-1-methyl ester-quinic acid and the flavonoids quercetin 3,7-dimethyl ether, quercetin 3-methyl ether, I3,II8-biapigenin, guaijaverin, isoquercitrin and hyperoside, all of them quercetin derivatives and obtained from ethyl acetate fraction of H. ternum aerial parts. From n-hexane fraction of the roots of this species the phloroglucinol derivative uliginosin B was obtained. The flavonoids quercetin and hyperoside (from aerial parts of methanolic fraction), and the phloroglucinol derivatives japonicin A and uliginosin B (from n-hexane fraction of roots) were isolated from H. myrianthum. Total phenol concentration ranging from 37.40 to 228.36 mg QE/g dry extract (Folin–Ciocalteu colorimetric method) in H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum and H. polyanthemum was measured. The antioxidant potential of the extracts obtained from H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum and H. polyanthemum and isolated compounds was determined using TRAP (Total Radicaltrapping Antioxidant Parameter), ORAC-PGR (Oxygen Radical Absorbance Capacity) and bioautographic and spectrofotometric reaction with DPPH• (2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl radical techniques. In vitro regeneration of H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum, H. polyanthemum and H. ternum was obtained in Murashige & Skoog modified medium (MΔ) supplemented with differents combinations and concentrations of the growth regulators 6-benzylaminopurine (BAP), α-naphthalene acetic acid (ANA) and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Plantlets were acclimatizated and transferred to open field. The micropropagated species showed chemical pattern qualitatively similar to field grown plants, demonstrating that the in vitro cultures are an alternative to conventional methods for biomass production of bioactive secondary metabolites. Callus cultures of H. myrianthum, H. polyanthemum and H. ternum were established in MΔ medium using different combinations and concentrations of kinetin (CIN), BAP, ANA and 2,4-D. Considering the important biological activities of the benzopyrans isolated from H. polyanthemum, an HPLC quantification methodology was established. Analytical validation was performed according to international rules (linearity, selectivity, precision, accuracy, detection and quantitation limits) showing results coherent with those required by the current legislation. Variation of the benzopyrans concentration was observed among the micropropagated plantlet, acclimatizated and field grown plants, probably due to factors as endogenous regulation of physiological process and seasonal variation of the culture.

Aproximadamente vinte espécies do gênero Hypericum (Guttiferae) têm ocorrência natural no Brasil, e concentram-se principalmente na região Sul do País. Considerando a importância deste gênero como fonte de substâncias com variadas atividades biológicas, tais como analgésica, antidepressiva, antimicrobiana, antiviral, antiproliferativa, entre outras, o presente trabalho teve como objetivos analisar a constituição química e o potencial antioxidante de espécies de Hypericum, desenvolver protocolos para manutenção de algumas espécies nativas através de culturas de tecidos e células e validar metodologia para quantificação de benzopiranos em H. polyanthemum proveniente de cultivo a campo, in vitro e aclimatizado. Utilizando-se métodos cromatográficos e espectroscópicos, foram isolados e identificados o ácido fenólico ácido 5-O-cafeoil-1-metoxi-quínico e os flavonóides 3,7-dimetil-quercetina, 3-Ometil- quercetina, I3,II8-biapigenina, guaijaverina, isoquercitrina e hiperosídeo, todos derivados da quercetina e obtidos da fração acetato de etila das partes aéreas de H. ternum. Ainda desta espécie, porém da fração n-hexano das raízes, obteve-se o derivado de floroglucinol uliginosina B. De H. myrianthum foram isolados e identificados os flavonóides quercetina e hiperosídeo, da fração metanólica das partes aéres, bem como os derivados de floroglucinol japonicina A e uliginosina B, fração n-hexano das raízes. Através do método colorimétrico de Folin-Ciocalteau, foram quantificados os teores de fenólicos totais das espécies H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum e H. polyanthemum, verificando-se teores variando entre 37,40 a 228,36 mg EQ/g de extrato seco. Utilizando as técnicas de TRAP (Total Radical-trapping Antioxidant Parameter), ORAC-PGV (Oxygen Radical Absorbance Capacity) e reação bioautográfica e espectrofotométrica com radicais DPPH• (2,2 difenil-1-picril-hidrazil) evidenciou-se que extratos brutos metanólicos, e frações metanólicas e n-hexânicas das espécies H. caprifoliatum, H. carinatum H. myrianthum e H. polyanthemum, bem como produtos isolados de espécies de Hypericum nativas do Estado apresentam potencial antioxidante. A regeneração in vitro foi obtida em meio Murashige & Skoog modificado (MΔ) para as espécies H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum, H. polyanthemum e H. ternum utilizando diferentes combinações e concentrações dos reguladores de crescimento 6-benzilamino-purina (BAP), ácido naftaleno-acético (ANA) e ácido 2,4 dicloro-fenóxi-acético (2,4-D). Plântulas dessas espécies foram posteriormente aclimatizadas com sucesso, sendo cultivadas a campo. As espécies micropropagadas demonstraram perfis químicos qualitativamente similares aos apresentados pelas plantas desenvolvidas no campo, de modo que o cultivo in vitro apresenta-se como uma alternativa interessante aos métodos convencionais de produção de biomassa para extração de metabólitos secundários bioativos. Culturas de calos foram estabelecidas em meio MΔ para H. myrianthum, H. polyanthemum e H. ternum, utilizando diferentes combinações e concentrações dos reguladores de crescimento cinetina (CIN), BAP, ANA e 2,4-D. Considerando-se as importantes atividades biológicas de produtos obtidos de H. polyanthemum foi estabelecida uma metodologia para quantificação, através da técnica de CLAE, de benzopiranos no extrato apolar desta planta, espécie de ocorrência restrita. A validação analítica foi avaliada conforme o preconizado por normas reconhecidas internacionalmente, com análise dos parâmetros linearidade, seletividade, precisão (repetibilidade e precisão intermediária), exatidão e limites de detecção e quantificação, demonstrando resultados coerentes com os exigidos pela legislação vigente. Foram evidenciadas variações no teor de benzopiranos na planta micropropagada, aclimatizada e desenvolvida a campo, provavelmente devido a fatores, que vão desde a regulação endógena de processos fisiológicos até variações sazonais no cultivo. / Approximately twenty species of Hypericum genus (Guttiferae) are native of Brazil, occurring mainly in the South region. Considering the importance of the genus as a source of compounds with different biological activities, such as analgesic, antidepressant, antimicrobial, antiviral, antiproliferative, among others, the objectives of this work were to evaluate the phytochemistry and antioxidant potential of some Hypericum species, to develop protocols for the maintenance of the species through in vitro cultures and to validate a technique to quantify the benzopyrans in H. polyanthemum grown in field, in vitro and acclimatized plants. Chromatographic and spectroscopic techniques were used for the isolation and identification of the phenolic acid 5-O-caffeoyl-1-methyl ester-quinic acid and the flavonoids quercetin 3,7-dimethyl ether, quercetin 3-methyl ether, I3,II8-biapigenin, guaijaverin, isoquercitrin and hyperoside, all of them quercetin derivatives and obtained from ethyl acetate fraction of H. ternum aerial parts. From n-hexane fraction of the roots of this species the phloroglucinol derivative uliginosin B was obtained. The flavonoids quercetin and hyperoside (from aerial parts of methanolic fraction), and the phloroglucinol derivatives japonicin A and uliginosin B (from n-hexane fraction of roots) were isolated from H. myrianthum. Total phenol concentration ranging from 37.40 to 228.36 mg QE/g dry extract (Folin–Ciocalteu colorimetric method) in H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum and H. polyanthemum was measured. The antioxidant potential of the extracts obtained from H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum and H. polyanthemum and isolated compounds was determined using TRAP (Total Radicaltrapping Antioxidant Parameter), ORAC-PGR (Oxygen Radical Absorbance Capacity) and bioautographic and spectrofotometric reaction with DPPH• (2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl radical techniques. In vitro regeneration of H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. myrianthum, H. polyanthemum and H. ternum was obtained in Murashige & Skoog modified medium (MΔ) supplemented with differents combinations and concentrations of the growth regulators 6-benzylaminopurine (BAP), α-naphthalene acetic acid (ANA) and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Plantlets were acclimatizated and transferred to open field. The micropropagated species showed chemical pattern qualitatively similar to field grown plants, demonstrating that the in vitro cultures are an alternative to conventional methods for biomass production of bioactive secondary metabolites. Callus cultures of H. myrianthum, H. polyanthemum and H. ternum were established in MΔ medium using different combinations and concentrations of kinetin (CIN), BAP, ANA and 2,4-D. Considering the important biological activities of the benzopyrans isolated from H. polyanthemum, an HPLC quantification methodology was established. Analytical validation was performed according to international rules (linearity, selectivity, precision, accuracy, detection and quantitation limits) showing results coherent with those required by the current legislation. Variation of the benzopyrans concentration was observed among the micropropagated plantlet, acclimatizated and field grown plants, probably due to factors as endogenous regulation of physiological process and seasonal variation of the culture.

The establishment and germination in vitro can supply a high amount of explants to develop morphogenesis protocols necessary for flowering induction in vitro, haploid and double-haploid plant production, clonal propagation, somatic embryogenesis among other applications. The objective was to develop protocols for the establishment and germination in vitro of bottle gourd (Lagenaria siceraria (Mol.) Standl.) and squash (Cucurbita pepo L.) species to effort morphogenesis studies. Seed disinfection treatments were done with ethanol 70% and NaOCl. Seed germination in vitro was evaluated changing medium-osmotic pressure, light availability, tegument and auxin presence, imbibition s time and scarification methods. Cotyledonary explants were used to induce direct organogenesis. Apical and nodal segments were grown in MS medium without growth regulators. Bottle gourd seeds did not germinate in culture medium, but it occurred on four layers of germitest paper and distilled water in the proportion of 1:7.5 (w/w). Light is not necessary for bottle gourd seed germination. Osmotic pressure reduction did not increase bottle gourd and squash germination. Bottle gourd apical and nodal segments regenerate in culture medium without growth regulators. Cotyledonary explants of bottle gourd and squash induce aerial growth, but in a low proliferation rate / O estabelecimento e a germinação in vitro suprem explantes em grande quantidade para a organização de experimentos em morfogênese, a qual apresenta muitas aplicações, tais como a indução de flores in vitro, a obtenção de plantas haplóides e duplo-haplóides, a propagação clonal em massa, a embriogênese somática, entre tantas outras. O objetivo deste trabalho foi desenvolver protocolos que permitam o estabelecimento e a germinação in vitro das espécies de porongo (Lagenaria siceraria (Mol.) Standl.) e mogango (Cucurbita pepo L.) para subsidiar pesquisas em morfogênese. Foram realizados testes com álcool 70% e NaOCl (Hipoclorito de sódio) para a desinfestação de sementes e investigados vários fatores envolvidos na germinação in vitro, tais como pressão osmótica, fotoblastismo, presença do tegumento, adição de auxinas, tempo de embebição e escarificação. Explantes cotiledonares foram utilizados para a indução de organogênese direta. Ápices caulinares e segmentos nodais foram cultivados em meio MS sem a adição de reguladores de crescimento. Nenhum dos tratamentos utilizados foi eficiente para permitir a germinação de sementes inteiras de porongo em meio de cultura, porém houve germinação em papel germitest umidecido com 7,5 vezes a massa do papel. Não foi verificado fotoblastismo para o porongo. A redução da pressão osmótica não aumentou o percentual de germinação de porongo e mogango. Ápices caulinares e segmentos nodais de porongo regeneram sem a adição de reguladores de crescimento. Explantes cotiledonares podem ser utilizados para a indução de brotações adventícias, em porongo e mogango, porém a taxa de proliferação é baixa