A intensificação da agricultura está causando a degradação do ambiente agrícola, dos recursos hídricos e do solo. O manejo ecológico de solo e planta do Centro de Pesquisa Mokiti Okada (CPMO) tem como objetivo proporcionar ao agricultor, alternativas viáveis para atividade agrícola sustentável. Este sistema de manejo deve compensar a ausência dos insumos agrícolas - tradicionalmente utilizados na agricultura convencional - através da manutenção da qualidade física, química e microbiológica do solo. Esta pesquisa foi realizada no CPMO e no Sítio Camaquã, propriedade vizinha com solo de características similares. Os objetivos foram: i) caracterizar os atributos físico-hídricos do solo nos sistemas de manejo adotados; ii) verificar o efeito dos manejos nos atributos físico-hídricos do solo; iii) quantificar o rendimento do milho em cada sistema de manejo. Os tratamentos foram: manejo ecológico irrigado (MEI); manejo ecológico não irrigado (MENI) e manejo usual do Sítio Camaquã (MSQ). Cada tratamento foi composto por 8 parcelas com 54 m2 cada, para determinação da produtividade. Para determinação dos parâmetros físico-hídricos realizou-se amostragem do solo em duas épocas do ciclo do milho: 50 dias após a semeadura (50 DAS) e 140 DAS, ambas nas parcelas. Dentre os tratamentos com sistema de manejo ecológico, o MEI apresentou os melhores resultados: a densidade do solo diminuiu significativamente de 1,37 para 1,32 g.cm-3 e 1,26 para 1,22 g.cm-3 a 10 e 30 cm respectivamente da amostragem 50 para 140 DAS; a porosidade total aumentou significativamente de 51 para 55% e 54 para 57% a 10 e 30 cm respectivamente da amostragem 50 para 140 DAS. O tratamento MSQ se mostrou susceptível a processos de degradação devido ao manejo adotado, de elevada mobilização do solo: as médias de densidade, diâmetro médio geométrico, porosidade total e macroporosidade da amostragem 50 DAS para 140 DAS a 10 cm de profundidade variaram significativamente de 1,23 para 1,41 g.cm-3; 1,58 para 1,29 mm; 55 para 49% e 24 para 13% respectivamente. O rendimento do milho foi 5,0; 4,1 e 4,8 t.ha-1 nos tratamentos MEI, MENI e MSQ respectivamente. / The intensification of agriculture is causing the degradation of agricultural environment, water resources and soil. The soil and plant ecological management of Mokiti Okada Research Center (CPMO) has as a goal to provide viable alternatives of techniques for sustainable agriculture. This proposed management must compensate the no use of agricultural input, traditionally applied in a conventional model, through the maintenance of the soil physical, chemical and microbiological quality. This assay was performed in the CPMO experimental field and in an adjacent area, belonging to the neighbor Camaquã farm, whose soil characteristic is similar. The aims of this work were: i) to characterize soil physic-hydric attributes; ii) to survey the effect from crop system on the soil physic-hydric attributes; iii) to quantify the maize yield of the treatments. The treatments were: ecological crop system with irrigation (ECSI); ecological crop system without irrigation (ECSNI); conventional crop system (CCS) as usual in the Camaquã farm. Each treatment was comprised of 8 plots with 54 m2, where the grain yield was measured. Soil cores were sampled from the plots, at the two different growth stages, in order to survey the soil physics parameters: at 50 days after sowing (DAS) and 140 DAS. Among ecological crop system the ECSI treatment showed the best results. The soil bulk density decreased significantly from 50 to 140 DAS at 10 and 30 cm depth (1.37 to 1.32 g.cm-3 and 1.26 to 1.22 g.cm-3). The soil total porosity increased significantly at the same time and depth (51 to 55% and 54 to 57%). The soil of the CCS treatment showed it was susceptible to degradation pressures from usual high soil tillage management. At the 10 cm depth there were significantly differences between 50 to 140 DAS to bulk density (1.23 to 1.41 g.cm-3), mean geometric diameter (1.58 to 1.29 mm), total porosity (55 to 49%) and macro porosity (24 to 13%). The grain yields were: 5.0, 4.1 and 4.8 t.ha-1 to ECSI, CSNI and CCS treatments, respectively.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a influência do pó e do extrato aquoso de C. ambrosioides sobre o gorgulho-do-milho, S. zeamais. As plantas de C. ambrosioides foram cultivadas na área experimental do Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola da ESALQ/USP. Foram obtidos pós de folhas, ramos, frutos e da planta inteira (com frutos), quando a planta apresentava-se no estágio de frutificação. Os insetos utilizados nos ensaios foram obtidos de criação mantida em grãos de trigo. Avaliou-se o efeito do pó das diferentes estruturas vegetais e da planta inteira (com frutos) sobre o comportamento (atratividade e/ou repelência), atividade inseticida sobre a fase imatura e adultos, e o poder inseticida residual, com o pó separado e em contato com grãos de trigo. Avaliou-se também a atividade inseticida do extrato aquoso das diferentes estruturas e da planta inteira (com frutos) sobre a fase imatura e adultos de S. zeamais. De acordo com os resultados obtidos concluiu-se que: a) pós de frutos, ramos e folhas de C. ambrosioides não apresentam repelência para adultos de S. zeamais; b) pós obtidos de ramos e folhas não apresentam atividade inseticida sobre adultos de S. zeamais; c) os compostos com atividade inseticida estão presentes nos frutos de C. ambrosioides; d) pós de frutos apresentam efeito inseticida residual contra adultos de S. zeamais por no máximo 5 dias; e) pós de frutos e da planta inteira (com frutos), aplicados após 15 dias da infestação inicial, possuem efeito inseticida sobre a fase imatura de S. zeamais; f) os extratos aquosos não afetam a sobrevivência e a emergência de adultos de S. zeamais. / This work deals with the influence of the powder and aqueous extracts of C. ambrosioides on the maize weevil, S. zeamais. The powders tested were obtained from leaves, branches, fruits and the whole plant (with fruits), when the plant was in the fructification period. The insects were obtained from a population reared on wheat grains. The effect of the powders from the different vegetal structures and from the whole plant (with fruits) was evaluated concerning the insect behavior (attractiveness and/or repellence), insecticide activity on the immature and adult phases, and the insecticide residual power on the adult phase, with the powder alone and mixed with wheat grains. The insecticide activity of the aqueous extract from the different structures and from the whole plant (with fruits) was evaluated on immature and adult S. zeamais. The results were as follows: a) powders from fruits, branches and leaves of C. ambrosioides are not repellent to S. zeamais adults; b) powders from branches and leaves do not present insecticide activity against S. zeamais adults; c) the compounds with insecticide activity are present in the C. ambrosioides fruits; d) powders from fruits present insecticide residual effect against S. zeamais adults for a period up to 5 days; e) powders from fruits and from the whole plant (with fruits), applied 15 days after initial infestation, present insecticide effect on S. zeamais immature phase; f) the aqueous extracts do not affect the survival and the adult emergence of S. zeamais.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Esta tese visou avaliar a aceitaÃÃo dos princÃpios do ecossaneamento em uma comunidade peri-urbana no estado do CearÃ; caracterizar a urina desta populaÃÃo segundo sexo e faixa etÃria, analisar seu armazenamento como forma de tratamento, desenvolver um protÃtipo de concentrador solar parabÃlico e avaliÃ-lo preliminarmente em relaÃÃo Ãs temperaturas alcanÃadas na regiÃo de evaporaÃÃo da Ãgua contida na urina; analisar o comportamento da cultivar mamona BRS Nordestina e da cultura do milho hÃbrido em termos de produtividade e crescimento, quando fertilizados com urina humana e avaliar o impacto deste biofertilizante no solo. Os resultados indicaram que as mulheres se mostraram mais receptivas aos sanitÃrios separadores de excretas, enquanto os homens afirmaram preferir sanitÃrios convencionais com Ãgua (p<0,05). Foi possÃvel observar diferenÃas de concentraÃÃo de nutrientes entre as amostras pesquisadas (masculinas, femininas, de crianÃas e de idosos). O armazenamento da urina mostrou-se um mÃtodo de higienizaÃÃo de baixo custo e bastante eficiente para as condiÃÃes de temperatura do CearÃ, com um tempo de inativaÃÃo de 90% de coliformes termotolerantes menor do que 1 dia e inativaÃÃo total em apenas 14 dias. Os testes com o concentrador solar mostraram que comparando as concentraÃÃes de nitrogÃnio e fÃsforo na urina antes e depois do experimento com o tubo de 22 mm, o sistema promoveu um aumento de 18% e 13%, respectivamente, nas concentraÃÃes de nitrogÃnio e fÃsforo. Quanto à aplicaÃÃo da urina na mamona, no que diz respeito ao peso de mil sementes, nÃo foi possÃvel verificar diferenÃa expressiva. A fertilizaÃÃo quÃmica (T1) respondeu de forma significativa e atingiu a maior produtividade (p<0,05) no fim do ciclo. As produtividades mÃdias das sementes da mamona foram as seguintes: 1256,7; 1048,5; 671,8; 477,8 e 1081,2 kg.ha-1, respectivamente para, T1 (NPKS); T2 (urina + cal); T3 (urina); T4 (0,5 de urina) e T5 (1,5 de urina). Os teores mÃdios de Ãleo das sementes nÃo apresentaram efeito significativo (p>0,05). Com relaÃÃo aos atributos fÃsicos e quÃmicos do solo, nÃo foi possÃvel observar diferenÃas significativas antes e depois do plantio da mamona para os tratamentos empregados. Contudo, os resultados indicaram que quanto maior a dose de urina aplicada, maior à a condutividade elÃtrica do solo, sugerindo uma possÃvel salinizaÃÃo a partir de elevadas taxas de aplicaÃÃo de urina. No tocante à cultura do milho, nÃo houve diferenÃa significativa na aplicaÃÃo de fertilizante quÃmico (T2) e urina nas taxas 0,5 (T4), 1 (T3) e 1,5 (T5) para as variÃveis diÃmetro e comprimento da espiga de milho, porÃm estes diferiram do tratamento controle: adubo orgÃnico (T1) (p<0,05). As produtividades mÃdias das espigas despalhadas foram iguais a 5068,8; 7937,5; 8831,3; 7393,8 e 10006,3 kg.ha-1, respectivamente, para T1; T2; T3; T4 e T5, representando efeito expressivo entre aplicar urina na taxa de 1,5 ou 1 e aplicar urina na taxa de 0,5 ou adubo quÃmico. Todavia, T1 (adubo orgÃnico) alcanÃou a menor produtividade, diferindo dos demais tratamentos. Logo, o peso das espigas variou conforme o tipo de adubaÃÃo (quÃmica ou urina) e quanto ao volume de urina aplicado. / This thesis aimed to evaluate the acceptance of eco-sanitation in a peri-urban community in the state of CearÃ; to characterize the composition of human urine; to investigate its storage as a treatment method; to develop a parabolic solar concentrator prototype and evaluate the temperatures reached in the region of evaporation of the water contained in the urine; to analyze the performance of castor cultivar BRS Northeastern and corn hybrid in terms of productivity and growth when fertilized with human urine, and assess the impact of this bio-fertilizer in the soil. The results indicates that there were statistically significant differences (p<0.05) between men and women in acceptance of the principles of eco-sanitation. Women were more receptive to ecosan, while men said they would prefer flush toilets. There were differences in nutrient concentrations comparing the samples (male, female, children and the elderly). The storage proved to be a low cost and very effective treatment method considering the temperature of CearÃ. The inactivation of 90% of thermotolerant coliform required less than 1 day, and the total inactivation was achieved in 14 days. The tests with the solar concentrator showed that comparing the concentrations of nitrogen and phosphorus in urine before and after the experiment with 22 mm tube, the system promoted an increase of 18% and 13%, respectively, for nitrogen and phosphorus. Concerning urine application in castor, with respect to the thousand seed weight parameter, there was no significant difference. The chemical fertilizer (T1) responded significantly and reached the highest productivity (p <0.05) at the end of the cycle. The average productivity of castor seed were: 1256.7, 1048.5, 671.8, 477.8 and 1081.2 kg ha-1, respectively for T1 (NPKS); T2 (urine + lime); T3 (urine); T4 (0.5 urine) and T5 (1.5 urine). The seed-oil concentrations showed no significant effect (p>0.05). Regarding physical and chemical soil attributes, it was not possible to observe significant differences before and after castor bean plantation. However, the results indicated that the higher the dose of urine applied, the greater the soil electrical conductivity, suggesting a possible salinity from high application rates of urine. Regarding maize, there was no statistical difference (p> 0.05) for diameter and length of the ear comparing chemical fertilizer (T2) and urine (T3, T4 e T5). Otherwise, these treatments generated significant effects (p<0.05) compared to T1, organic fertilizer (manure tanned). The average productivity of husked ears were equal to 5068.8, 7937.5, 8831.3, 7393.8 and 10006.3 kg ha-1, respectively, for T1, T2, T3, T4 and T5, representing a significant effect between urine applied at the rate of 1.5 or 1 and urine at the rate of 0.5 or chemical fertilizer. However, with results already expected, T1 (organic fertilizer) achieved the lowest yield, differing from the other treatments. Thus, the weight of spikes varied according to the type of fertilizer (chemical or urine) and also to the volume of urine applied.

Estudos de divergência genética e relações filogenéticas entre espécies vegetais de importância agronômica têm merecido atenção cada vez maior com o recente advento dos marcadores moleculares. Nesses trabalhos, os pesquisadores têm interesse em agrupar os indivíduos semelhantes de forma que as maiores diferenças ocorram entre os grupos formados. Métodos estatísticos de análise, tais como análise de agrupamentos, análise de fatores e análise de componentes principais auxiliam nesse tipo de estudo. Contudo, antes de se empregar algum desses métodos, deve ser obtida uma matriz de similaridade entre os genótipos, sendo que diversos coeficientes são propostos na literatura para esse fim. O presente trabalho teve como objetivo avaliar se diferentes coeficientes de similaridade influenciam os resultados das análises de agrupamentos, feitas a partir de dados provenientes de análises com marcadores moleculares dominantes. Foram utilizados dados de 18 linhagens de milho provenientes de duas diferentes populações, BR-105 e BR-106, as quais foram analisadas por marcadores dos tipos AFLP e RAPD. Foram considerados para comparação os coeficientes de Jaccard, Sorensen-Dice, Anderberg, Ochiai, Simple Matching, Rogers e Tanimoto, Ochiai II e Russel e Rao, para os quais foram obtidas as matrizes de similaridade. Essas matrizes foram comparadas utilizando as correlações de Pearson e Spearman, análise de agrupamentos com construção de dendrogramas, correlações, distorção e estresse entre as matrizes de similaridade e as matrizes cofenéticas, índices de consenso entre os dendrogramas, grupos obtidos com o método de otimização de Tocher e com a projeção no plano bidimensional das matrizes de similaridade. Os resultados mostraram que para praticamente todas metodologias usadas, para ambos marcadores, os coeficientes de Jaccard, Sorensen-Dice, Anderberg e Ochiai mostraram resultados semelhantes entre si, o que foi atribuído ao fato deles apresentarem como propriedade comum a desconsideração da ausência conjunta de bandas. Isso também foi observado para os coeficientes de Simple Matching, Rogers e Tanimoto e Ochiai II, que também não apresentaram entre si grandes alterações nos resultados, possivelmente devido ao fato de todos considerarem a ausência conjunta. O coeficiente de Russel e Rao apresentou resultados muito diferentes dos demais coeficientes, em função dele excluir a ausência conjunta do numerador e incluí-la no denominador, não sendo recomendado seu uso. Devido ao fato da ausência conjunta não significar necessariamente que as regiões do DNA são idênticas, sugere-se a escolha dentre os coeficientes que desconsideram a ausência conjunta. / With the recent advent of the molecular markers, studies of divergence and phylogenetic relationships between and within vegetable species of agricultural interest have been received greater attention. In these studies, the aim is to group similar individuals looking for bigger differences among the groups. Statistical methods of analysis such as cluster analysis, factor analysis and principal components analysis can be used in this kind of study. However, before to employ some method, the similarity matrix between genotypes must be obtained using one of the several coefficients proposed in the concerning literature. The aim of this study was to evaluate if different similarity coefficients can influence the results of cluster analysis with dominant markers. Data from 18 inbred lines of maize from two different populations, BR-105 and BR-106, were analyzed by AFLP and RAPD markers and eight similarity coefficients (Jaccard, Sorensen-Dice, Anderberg, Ochiai, Simple-matching, Rogers and Tanimoto, Ochiai II and Russel and Rao) were obtained. The similarity matrices were compared by Pearson's and Spearman's correlations, cluster analysis (with dendrograms, correlations, distortion and stress between the similarity and cofenetical matrices, consensus fork index between all pairs of dendrograms), Tocher´s optimization procedure and with the projection in two-dimensional space of the similarity matrices. The results showed that for almost all of the methodologies and both markers, the coefficients of Jaccard, Sorensen-Dice, Anderberg and Ochiai, gave similar results, due to the fact that all of them excludes negative co-occurences. It was also observed that the Simple Matching, Rogers and Tanimoto, and Ochiai II, probably due to the fact of all including the negative co-occurences. The Russel and Rao coefficient presented results very different from the others, because it excludes the negative co-occurences in the numerator and include it in the denominator of its expression, which is a reason for not recommending it. Due the fact of the negative co-occurences does not mean, necessarily, that the regions of the DNA are identical, it is suggested to choose one those coefficients that do not include it.

Orientadores: Marcelo Menossi Teixeira, Renato Atílio Jorge / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mattiello_Lucia_D.pdf: 1855407 bytes, checksum: 309c252e258389c8f81e79e8fba49e74 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A presença do alumínio (Al) em solos ácidos é o principal fator limitante da produtividade agrícola no Brasil e no mundo. A resposta desenvolvida pelas plantas contra o Al é complexa e a identificação de genes responsivos após a exposição ao íon através de técnicas de análise em larga escala, como microarrays, pode facilitar a sua compreensão. Este projeto possui como objetivo ampliar o conhecimento sobre a fisiologia e a regulação gênica de raízes e folhas utilizando genótipos contrastantes de milho (Cat100-6 (Al-tolerante) e S1587-17 (Al-sensível)) cultivadas em solo ácido com concentração fitotóxica de Al. As linhagens de milho Cat100-6 e S1587-17 foram cultivadas por um ou três dias em solo ácido (pH 4,1) ou solo corrigido com Ca(OH)2 (pH 5,5). O genótipo S1587-17 apresentou uma maior inibição do crescimento radicular, resultado este altamente correlacionado com a acumulação de Al nos ápices radiculares e deposição de calose. Os dados fisiológicos confirmam a discriminação entre as duas linhagens em solo, abrindo perspectivas para entender pela primeira vez a base molecular das alterações das plantas em condições próximas à realidade de campo. O transcriptoma de raízes possibilitou a identificação possíveis candidatos a tolerância ao Al. Adicionalmente, com um experimento de hidroponia separamos as variáveis pH e presença de Al, ambas condições diferenciais do tratamento com solo. Identificamos, entre os candidatos, genes responsivos pela presença do Al e não pela acidez delimitando assim os genes com possíveis papéis na tolerância ao Al presente no solo ácido a apenas três: retinol desidrogenase, um fator de transcrição WRKY e uma proteína desconhecida. Esses resultados permitem concluir que o cultivo em solo é diferencial em relação à hidroponia, e outros fatores que apenas presentes no substrato solo podem provocar a indução de alguns genes. Diversas vias metabólicas são afetadas na linhagem sensível pelo tratamento em solo ácido e podem estar envolvidas na inibição radicular como a produção de lignina, celulose e calose e a síntese de etileno e auxina. O mapeamento nos cromossomos dos genes identificados pelo experimento de microarray das raízes de milho permitiu a identificação de genes localizados dentro de QTLs de milho previamente descritos na literatura como responsáveis pelo fenótipo tolerante. Diante esse resultado, podemos especular o papel de genes como uma proteína ligadora de RNA, uma inibidora de proteases e ciclinas na tolerância ao Al contido no solo ácido. Pela primeira vez na literatura, o transcriptoma de folhas coletadas após três dias de cultivo em solo ácido ou solo corrigido foi obtido com o uso de microarrays da Affymetrix. Essa análise indicou profundas alterações na Cat100-6, em contraposição à ausência de alteração significativa nas folhas na S1587-17. Genes referentes à fotossíntese e a fotorrespiração foram regulados negativamente pelo tratamento em solo ácido no genótipo tolerante. Contudo, o ciclo do ácido cítrico está ativado indicando uma putativa participação da produção de ácidos orgânicos nas folhas na resposta ao Al / Abstract: The presence of aluminum (Al) is the main factor limiting crops yield in Brazil and worldwide. The plant responses developed against this ion are complex and the identification of responsive genes after exposure to the ion with the use of a large scale technique, such as microarrays, can facilitate its comprehension. This project aimed to amplify the knowledge about physiology and gene expression regulation of roots and leaves associated towards Al resistance using contrasting maize genotypes (Cat100-6 (Al-tolerant) and S1587-17 (Al-sensitive) cultivated in acid soil containing phytotoxic concentrations of Al. Maize lines Cat100-6 and S1587-17 were cultivated for one or three days in acid soil (pH 4,1) or limed soil with Ca(OH)2 (pH 5,5). The genotype S1587-17 presented a higher root growth inhibition, which is highly correlated with Al accumulation in the root apexes and callose deposition. The physiological data confirms the discrimination of the two maize lines cultivated in soil, opening perspective to understand for the first time the molecular bases of alterations in plants on a closer condition to the field. Transcriptome from roots made possible the identification of possible tolerance candidates and genes constitutively expressed genes in the tolerant line. Additionally, throw a hydroponic experiment we splited the variables pH and Al presence, both differential conditions between soil treatments. It was possible to identify, among the candidates, genes responsive in the presence of Al in acid soil rather than acidity limiting genes with a possible roles in Al present in the acid soil tolerance to only three: retinol dehydrogenase, the transcription factor WRKY and an unknown protein. These results allow the conclusion that the soil culture is different in relation to hydropony, and other factors present only in soil substrate could provoke the induction of some genes. Several metabolic pathways were affected in the sensitive line after acid soil growth and could be involved on root growth inhibition such as lignin, cellulose and callose production and ethylene and auxin synthesis. The mapping of the identified genes through the microarray experiments into the chromosomes allowed the identification of genes localized into maize QTLs previously reported in the literature as responsible for the tolerant phenotype. Facing these results, we can speculate the role of these genes such as a RNA binding protein, a protease inhibitor, and cyclines in the Al present in the acid soil tolerance. For the first time in literature, the transcriptome of leaves collected after three days in culture with acid soil or limed soil with the Affymetrix microarrays. This analysis indicated great alterations in Cat100-6, meanwhile S1587-17 showed no significative alteration. Genes related to photosynthesis and photorespiration were down-regulated due acid soil treatment in the tolerant genotype. However, citric acid cycle was activated indicating the putative partitipation of organic acids produced in the leaves in thr Al response / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Paulo Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T21:19:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_NataliaCristinaVerza_D.pdf: 9495810 bytes, checksum: 18cf9ae055a2b9f39de109abc6de469c (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O seqüenciamento de ESTs (etiquetas de seqüências expressas) e a sua organização em bancos de dados constituem poderosas ferramentas para identificar genes de interesse expressos em determinados tecidos e/ou tipos celulares. Neste trabalho criou-se um banco de seqüências expressas chamado MAIZESTdb, que contém ESTs de diversos tecidos de milho, porém enriquecido com seqüências provenientes do endosperma de milho em desenvolvimento. O MAIZESTdb contém 227.431 ESTs vindos de mais de 30 órgãos e tecidos de milho diferentes, 30.531 seqüenciados em nosso laboratório a partir de bibliotecas construídas com RNA mensageiro de endosperma. Estas seqüências representam uma grande contribuição na identificação de novos genes expressos no endosperma. A análise deste banco de ESTs possibilitou a identificação de 4.032 transcritos preferencialmente expressos no endosperma, e a sua anotação revelou uma ampla variedade de prováveis genes novos envolvidos no desenvolvimento e no metabolismo do endosperma. O banco MAIZESTdb foi utilizado neste trabalho para a identificação de fatores de transcrição (TFs) expressos no endosperma de milho, e, especialmente, na identificação de fatores preferencialmente expressos no endosperma, que podem desempenhar papéis regulatórios importantes durante a formação da semente. Foram identificados 1.233 TFs expressos em milho, 414 dos quais expressos no endosperma em desenvolvimento. Foram identificados ainda, através de análises in silico, 113 TFs preferencialmente expressos no endosperma, conjunto este que representa 9.2% dos TFs expressos identificados em milho, e que possivelmente contém reguladores importantes dos processos de especificação celular e desenvolvimento do endosperma de milho. Esta é a maior coleção de fatores de transcrição já descrita para este tecido, e representa uma fonte de dados importante para identificação de reguladores dos principais processos relacionados ao desenvolvimento do endosperma, como metabolismo de nitrogênio e carboidratos e controle da massa da semente. Uma das famílias mais representadas entre os TFs preferencialmente expressos no endosperma foi a família NAC de fatores de transcrição. Esta família apresentou 12 membros preferencialmente expressos no endosperma de milho. Um novo membro da família NAC, chamado de EPN-1 (Endosperm Specific NAM 1), teve seu perfil de expressão caracterizado. Sua expressão pode ser detectada desde os 5 DAPs, embora o pico de expressão ocorra entre 20 e 25 DAP, e ele apresenta expressão preferencial no endosperma. O promotor do gene EPN-1 foi clonado, seqüenciado e analisado quanto aos seus possíveis elementos CIS regulatórios; foram encontrados elementos conservados relacionados à endosperma-especificidade, elementos relacionados à regulação por ácido abscísico e giberelinas, e elementos conservados presentes nos promotores de a-amilases, indicando uma possível relação deste gene com o processo de transição entre a maturação e a germinação da semente. Ensaios de expressão transitória com o promotor do gene EPN-1 revelaram que sua expressão está dirigida à camada de aleurona do endosperma de milho, o que constitui mais uma evidência de sua possível função na regulação de genes relacionados aos processos de maturação e germinação da semente / Abstract: The sequencing of ESTs (expressed sequence tags) and its organization in databases constitute powerful tools to identify genes of interest in certain tissues and/or cell types. In this work we have created MAIZESTdb, a database of ESTs expressed in diverse maize tissues. The importance of this database, however, is that it is enriched with sequences from developing maize endosperm. The MAIZESTdb contains 227,431 ESTs coming from more than 30 different maize tissues and organs, 30,531 of which sequenced from endosperm cDNA libraries constructed in our laboratory. These sequences represent a great contribution for the identification of novel genes expressed in endosperm. The analysis of this ESTs database led to the identification of 4,032 transcripts preferentially expressed in the endosperm, and its annotation revealed a great variety of new genes involved in endosperm metabolism and development. The MAIZESTdb was then used to identify transcription factors (TFs) expressed in maize endosperm, and, mainly, in the identification of TFs preferentially expressed in the endosperm. We identified 1,233 TFs expressed in diverse maize tissues, 414 of which expressed in developing endosperm. We also identified, through in silico comparison of transcript abundance and library source, 113 TFs with preferential expression in endosperm, representing 9,2% of the TFs identified in this work. This dataset probably contains important regulators of cellular specification of the endosperm development. This is the biggest TFs collection reported for this tissue, and represents an important source of data for identification of regulators for main processes related to the endosperm development such as nitrogen and carbohydrate metabolism and control of seed mass. One of the most represented families among the TFs preferentially expressed in endosperm was the NAC family of transcription factors. This family presented 12 members with preferential expression in the endosperm. A new member of the NAC family, called EPN-1 (Endosperm Specific NAM 1), was characterized. Its expression / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T08:35:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CurveloSantana_JoseCarlos_D.pdf: 2790492 bytes, checksum: 998c5d670d1553e55823381772bbddce (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Em atenção ao desenvolvimento de novas tecnologias é que neste trabalho foram feitos estudos de recuperação das enzimas a e b-amilases produzidas a partir das sementes de milho (Zea mays) em sistema de adsorção em leito expandido (ALE), para agregar valor a esta cultura, muito difundida em nosso país. Para tanto, foram feitas otimizações das etapas de produção do malte de milho, desde o processo de germinação (variando tempo) até a secagem (variando tempo e temperatura), para obter este produto com boa atividade enzimática. A caracterização hidrodinâmica da coluna de ALE foi feita para avaliar os efeitos dos: tampões fosfato (a 22°C) e Tris/HCl, com ou sem malte de milho, sobre a fluidização do leito contendo a resina de troca iônica Amberlite IRA 410. Durante a recuperação das enzimas usou-se como fatores a altura do leito fixo (4 cm) e expandido (8, 12, 16 cm), o pH (5, 6 e 7), e o tipo de tampão (fosfato ou Tris/HCl ambos a 0,05M), em condições constantes de eluição (NaCl 0,25M a 14mL/min). Os resultados mostraram que para se obter um malte com maior atividade enzimática deve-se parar a germinação das sementes no quarto dia e secá-las a 54°C por 5-6 h. A equação de Richardson-Zaki se ajustou à fluidização das resinas sobre o efeito dos fatores estudados, e o estudo de hidrodinâmica mostrou que altura do número de pratos teóricos (HETP), a dispersão axial (Daxial) e o número de Peclet (Pe) aumentaram com a elevação da altura e da porosidade do leito. O tampão fosfato aumentou a afinidade entre a resina e as enzimas, enquanto que o tampão Tris/HCl não promoveu adsorção das mesmas. A recuperação das amilases em leito expandido foi melhor que em leito fixo e aumentou usando 8 cm (grau de expansão dois) a pH 7. O fator de purificação foi de 500 vezes a atividade inicial, provavelmente por redução de impureza. Desta forma, este trabalho contribuiu para a obtenção de condições ótimas para se produzir as a e b-amilases a partir das sementes de milho (Zea mays), com alto potencial enzimático e boa aceitação comercial, e assim ele poderá agregar valor à cultura do milho / Abstract: Aiming to development of new technologies, in this work a and b-amylases recovery from maize (Zea mays) malt by expanded bed adsorption (EBA) was studied in order, to aggregate value to the maize culture which is diffused into our Country. Thus, the optimization of the manufacture steps of maize malt, since the germination (changing the time) until the drying process (changing of time and temperature) were make to obtain this product with good activity. The hydrodynamic characterization of EBA column was making to evaluation of effects of: phosphate (at 22°C) and Tris/HCl buffer, with or without maize malt, on the bed fluidization using the Amberlite IRA 410 ion-exchange resin. The effects of bed (4 cm) and expanded bed height (8, 12 and 16 cm), pH (5, 6 e 7) and buffer type (phosphate or Tris/HCl, both 0.05M) on enzyme recovery were observed under fixed conditions for elution (NaCl 0.25M at 14mL/min). The results showed that maize seeds germination must be stopped in the 4 days and drying process conducted at 54°C for 5-6 h, to obtain the maize malt with good enzymatic activity. Richardson-Zaki equation fitted to behavior of the resins fluidization on the effect of factors studied in this work, and the hydrodynamic study showed that height equivalent to the theoretical plates (HETP), axial dispersion (Daxial) and Peclet number (Pe) increased using higher bed height and voidage. The use of phosphate buffer increased to the affinity between resins and enzymes; while the Tris/HCl buffer was not promoted to enzymes adsorption on resins. Amylase recovery by expanded bed was more effective than fixed bed chromatography and increased using 8 cm (two expansion degrees) and pH 7. The purification factor was of 500 times, due to reduction of impurity. Thus, this work had contributed to found of optimal conditions of a e b-amylases production from maize (Zea mays) malt, at high enzymatic potential and good commercial acceptance, and in this way to aggregate value to the maize culture / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho apresenta os dados obtidos no estudo para o desenvolvimento de método multirresíduo de pesticidas dos grupos de benzimidazol (carbendazim, tiabendazol e tiofanato metílico), carbamatos (aldicarbe, aldicarbe sulfona, aldicarbe sulfóxido, carbaril, carbofurano, metomil, metiocarbe, pirimicarbe, propoxur) e triazinas (atrazina e simazina) em amostras de milho verde. Os pesticidas foram extraídos em acetona, sob agitação, diluídos em água e injetados no sistema LC/MS/MS. A técnica analítica de quantificação e confirmação utilizada foi a Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas em Tandem com ionização por Electrospray no modo positivo. A validação do método multirresíduo foi submetida em conformidade com a norma EC/2002/657 da Comunidade Européia. Para quantificação dos analitos utillizouse as curvas analíticas dos princípios ativos, nas concentrações que variaram de 0,04 a 8,0 ng/ml, correspondentes a 2,0 a 400 ?g.kg-1 na amostra. Para o estudo da recuperação, os pesticidas foram avaliados em cinco níveis, de ½ Limite de quantificação (LOQ) a 5 LOQ, correspondentes a níveis de fortificação de 4,0 a 200 ?g.kg-1 . Os resultados da recuperação apresentaram, em níveis aceitáveis, na faixa de 80 a 110% e com precisão satisfatórias, CV <=20%, com exceção de aldicarbe e de aldicarbe sulfona. Os limites de quantificação do método variaram de 8 a 40 ?g.kg-1 e os limites de detecção do método, de 0,2 a 2,9 ?g.kg-1. Os limites de quantificação do método atendem aos limites máximos de resíduos da legislação brasileira em vigor. Nas amostras estudadas, não foram encontrados resíduos de pesticidas acima do limite de quantificação do método. Por outro lado, todos os pesticidas, exceto carbaril e pirimicarbe, foram detectados em todas as amostras e em níveis acima dos limites de detecção do método. A alta incidência da presença de resíduos de pesticidas se deve possivelmente ao uso inadequado de agrotóxico, quando não autorizado o seu uso para a cultura de milho no Brasil ou proveniente de alguma contaminação, como o tratamento de agrotóxicos aplicados em outras culturas plantadas no mesmo solo. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho teve como objetivos verificar os efeitos da radiação gama em grãos de milho contaminados artificialmente com Aspergillus flavus Link produtor de aflatoxinas; demonstrar a aplicação da técnica da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) no diagnóstico de A. flavus, bem como verificar o efeito da radiação no perfil das bandas de DNA. Vinte amostras de grãos de milho com 200 g cada foram irradiadas individualmente com 20 kGy, para eliminar a contaminação microbiana. Em seguida, as amostras foram inoculadas com A. flavus toxigênico (1 x 106 esporos / ml), incubadas por 15 dias a 25 °C em ambiente com umidade relativa ao redor de 97,5% e irradiadas com 0; 2; 5 e 10 kGy. As amostras, 5 para cada dose de irradiação, foram analisadas individualmente quanto ao número de células fúngicas, atividade de água, teste de viabilidade (diacetato de fluoresceína e brometo de etídio), PCR e detecção de aflatoxinas (AFB). Os resultados demonstraram que as doses utilizadas foram efetivas na redução do número de Unidades Formadoras de Colônias (UFC/g), principalmente as doses de 5 e 10 kGy. Em adição, o teste de viabilidade mostrou uma diminuição de células viáveis com o aumento das doses de irradiação. A redução de AFB1 e AFB2 foi mais eficiente com o emprego de 2 kGy, comparativamente à dose de 5 kGy, enquanto a dose de 10 kGy degradou totalmente as aflatoxinas. Além disso, observou-se que AFB2 apresentou-se mais radiosensível. O emprego da técnica de PCR revelou a presença de bandas de DNA em todas as amostras. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Paulo Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T07:58:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueira_ThaisRezendeeSilva_D.pdf: 6195048 bytes, checksum: a6968f696fa4837277a389b9699a272b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O seqüenciamento de ESTs e a sua organização em bancos de dados constituem poderosas ferramentas para a identificação de genes expressos em determinados tecidos e/ou tipos celulares. Buscando obter informações sobre o metabolismo e o desenvolvimento da semente do milho, nós criamos um banco de ESTs denominado MAIZEST. Esse banco de dados contem ESTs de um grande número de tecidos do milho e é especialmente rico em seqüências provenientes do endosperma em desenvolvimento. O MAIZEST contém 227.431 ESTs oriundas de mais de 30 órgãos e tecidos de milho. Desses, 64.537 são provenientes de endosperma em desenvolvimento sendo que 30.531 foram seqüenciados em nosso laboratório. Utilizando ferramentas de bioinformatica, identificamos no MAIZEST um conjunto de genes preferencialmente expressos no endosperma, dentre os quais destacam-se fatores de transcrição posivelmente envolvidos em processos chave do metabolismo, diferenciação e desenvolvimento do endosperma. Em seguida, identificamos no MAIZEST os genes que codificam as proteínas de reserva de milho, as zeínas, e fizemos um estudo comparativo entre os genes que coficam as prolaminas do milho, do sorgo e da cana-de-açúcar. Estudos evolutivos sugerem que o milho seja o produto de uma alotetraploidização ocorrida pela hibridização interespecífica de dois ancestrais n=5. O milho deve ter sido originado através de um evento de alotetraploidização segmental, ocorrido a aproximadamente 11 milhões de anos, ou através de um evento único de duplicação, ocorrido acerca de 5 milhões de anos. Todavia, até o momento, os progenitores do milho ainda não haviam sido identificados. Neste trabalho, demonstramos que um destes progenitores pertence à linhagem Saccharum, que deu origem à moderna cana-de-açúcar. Comparando os padrões das prolaminas do milho, do sorgo e da cana-de-açúcar, observamos uma grande similaridade entre milho e cana. As prolaminas, que se acumulam no endosperma dos cereais, podem ser agrupadas em classes estruturalmente distintas, denominadas de a-, ß-, ?- e d-prolaminas. Quase a totalidade dessas classes de prolaminas são encontradas nas três espécies, mas em milho existem duas classes de a-zeinas, as de 22KD e as de 19KD. Sorgo possui apenas a-kafirinas de 22 KD, enquanto a cana, como o milho, possui as a-prolaminas de 22 e 19KD, as quais denominamos caneinas. O alinhamento das seqüências de aminoácido das a-zeínas, a-caneinas e a-kafirinas revelou que em cana e milho, o sexto domínio, de uma estrutura composta por 10 domínios a-helices que caracterizam as a-prolaminas de 22 KD, está ausente nas a-prolaminas de 19KD. Uma vez que as a-prolaminas de 22KD estão presentes em sorgo, e em outras espécies da tribo Andropogoneae, como o Coix, nós postulamos que as a-prolaminas de 19KD foram origindas pela deleção do sexto domínio das a-prolaminas de 22KD, ocorrida em uma linhagem acestral de Saccharum. Saccharum e Sorgo divergiram entre 8-9 milhões de anos, quando apenas as a-prolaminas de 22KD existiam. As caneínas de 19KD foram originadas após esta divergência o que sugere que o milho herdou a a-zeina de 19KD de Saccharum, após a hibridização interespecífica entre Saccharum e outro progenitor Androponeae n=5 / Abstract: The sequencing of ESTs (expressed sequence tags) and its organization in databases constitute powerful tools to identify genes of interest in certain tissues and/or cell types. In this work we have created a database of ESTs expressed in diverse maize tissues called MAIZEST. MAIZEST contains 227,431 ESTs coming from over 30 different maize tissues, 64,357 of which coming from developing endosperm. The analysis of MAIZEST database leaded to the identification of 4,032 transcripts preferentially expressed in endosperm, and its annotation revealed a great variety of new genes involved in endosperm metabolism and development. We used the information of the genes encoding the maize storage protein, zein, to comparre with the storage protein genes from sorghum and sugarcane. Genetic and molecular evolution studies have suggested that maize is the product of a tetraploid event which occurred by the interspecific hybridisation of two n = 5 ancestors. It has been proposed that maize may have originated through a segmental allotetraploid event occurred at 11.5 Mya or by a single duplication event occurred about 4.8 Mya. However, the progenitors of the allotetraploid have not as yet been identified. Here we show that one of the progenitors belongs to the saccharum lineage from which modern sugarcane originates. Comparing patterns of the seed storage protein, prolamins, of maize, sorghum and sugarcane, a striking similarity was found between maize and sugarcane. Prolamins, which accumulate in the endosperm of cereal seeds, can be grouped into structurally distinct classes named a-, ß-, ?- and d-prolamins. Almost all prolamin classes are present in maize, sorghum and sugarcane, but in maize there are two molecular weight distinct classes of a-prolamins, the 22 KD and the 19 KD a-zeins. Sorghum possesses only the 22 KD a-kafirin while sugarcane possesses both the 22KD and the 19 KD a-prolamins, which we called caneins. Alignment of the 22 and the 19 KD amino acid sequences revealed that both the 19 KD a-zein and the 19 KD a-canein lack the 6th a-helices domain from the 10 a-helices domains found in the 22 KD a-prolamins. Since the 22 KD a-prolamins are present in sorghum and in the more ancient Andropogoneae species Coix, we postulate that the 19 KD a-prolamins originated, by a deletion of the 6th a-helices domain of the 22 KD a-prolamins, in the saccharum lineage. Saccharum and sorghum diverged about 5-9 Mya, when only the 22 KD a-prolamins existed. The 19KD a-canein originated after this divergence. Therefore, maize inherited the 19KD a-zein from saccharum after the interspecific hybridisation between saccharum and another n = 5 Andropogoneae progenitor / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular