Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Little is known about the decomposition and stabilization of shoots and intact roots derived carbon (C) under no-tillage (no-till) field conditions. The present study was designed with following objectives: 1) evaluation of 13C pulse labeling method to label crop plants under field conditions for subsequent C dynamics studies, 2) estimation of the actual rates of mineralization of intact roots and shoot residues, decomposing simultaneously, and 3) finally to determine the fate of shoot vs root residues derived C in soil, under no-till field conditions. The experiment was conducted at Federal University of Santa Maria , Rio Grande de Sul, Brazil in 2013-2014 in an loam textured Typic Paleudalf. Wheat (Triticum aestivum L.), pea (Pisum sativum L.) and vetch (Vicia sativa L.) plants were grown inside polyvinyl chloride (PVC) cylinders and were pulse labeled weekly with 13C in the field until the flowering stage. At plant harvest, the biomass of shoots and roots and chemical composition and isotopic enrichment was determined. In order to achieve second objective, paired treatments were designed by combining 13C labeled shoots with unlabeled roots+soil and unlabeled shoots with 13C labeled roots+soil for each crop, plus a control treatment. For the third objective, soil cylinders were excavated after 60, 180 and 365 days for the determination of distribution of shoot and root derived Cnew in soil aggregates. The chemical composition of plant tissues (shoot and roots) were not modified by 13C labeling. The maximum level of 13C enrichment in plants at harvest, was +495 in wheat, +426 in pea and +378 in vetch plants. Our results though demonstrated heterogeneity of 13C among plant parts particularly between stems and leaves however, it was far less than reported in other field and controlled conditions experiments. The mineralization of roots+soil C was higher than shoot-C residues for the three species (73 vs. 45 % initial C for wheat, 76 vs. 48 % for pea and 73 vs. 51 % for vetch). Remaining 13C in root and soil organic matter (SOM) at day 180 indicated both a higher rate of root-C decomposition and a higher rate of root- derived C in SOM compared to shoots. Greater proportion of the shoot and root derived Cnew of three crops was associated with large macroaggregates (>2000 μm) in 0-5 cm soil layer which declined with time. The content of root and shoot derived C microaggregates (53 250 μm) increased gradually with time in all the three soil for all crops. After 365 days, 30% of the root derived C was present in soil compared to 5 % (average of three crops) of the shoot derived C. The mean relative contribution of root vs shoot derived Cnew was 2.1 ranging from 1.5 (pea) to 2.5 (wheat). Our findings suggest that, crop residues location and contact with soil and, the soil moisture and temperature, are important factors that significantly promoted roots decomposition and root derived C in soil in situ, compared to shoots, erasing the consequences of their different initial chemical composition. The 13CO2 labeling technique used under the field appeared to be a practical approach with respect to resource demand and is suitable for in situ labeling. This work provides a framework for further studies focusing on the interactions between aboveground and belowground crop residues and environmental factors under no-till field conditions. / Pouco é conhecimento sobre a decomposição e a estabilização no solo do carbono (C) proveniente da parte aérea e de raízes in situ em sistema de plantio direto (SPD). O presente estudo foi desenvolvido com os seguintes objetivos: 1) avaliar o método de marcagem de plantas com 13C através da aplicação de pulsos de 13C no enriquecimento e distribuição do 13C nas plantas cultivadas em condições de campo para posterior estudo da dinâmica de C; 2) estimar as taxas reais de mineralização do C de raízes in situ e da parte aérea na superfície do solo; e 3) determinar o destino do C da parte aérea e de raízes no solo, em condições de campo em SPD. O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil, em 2013-2014 em um Argissolo vermelho distrófico arênico. Plantas de Trigo (Triticum aestivum L.), ervilha (Pisum sativum L.) e ervilhaca (Vicia sativa L.) foram cultivadas em condições de campo dentro de cilindros de PVC, nas quais foram aplicados semanalmente pulsos de 13C até o estágio de floração. A biomassa da parte aérea e das raízes, a composição química e o enriquecimento isotópico foram determinados no momento da colheita das plantas. A fim de alcançar o segundo objetivo, para cada cultura foi montado tratamentos pareados combinando a parte aérea marcada com 13C com as raízes sem marcação e a parte aérea não marcada com 13C com as raízes marcadas. Além desses foi utilizado um tratamento controle. Para o terceiro objetivo, os cilindros com solo foram escavados depois de 60, 180 e 365 dias após a instalação dos tratamentos pareados e realizada a determinação da distribuição nos agregados do Cnovo derivado da parte aérea e das raízes. A composição química das plantas (parte aérea e raízes) não foi modificada pela marcagem com 13C. O nível máximo de enriquecimento de 13C nas plantas, no momento da colheita, foi de 495 no trigo, 426 na ervilha e 378 na ervilhaca. Os resultados demonstraram a heterogeneidade na distribuição do 13C entre as partes da planta, particularmente entre caules e folhas, no entanto, esse nível de heterogeneidade é inferior aos reportados na literatura para experimentos de campo e em condições controladas. A mineralização de C das raízes das três espécies foi maior do que aquela observada para os resíduos da parte aérea (73 x 45 % no trigo, 76 x 48 % na ervilha e 73 x 51 % na ervilhaca). O 13C remanescente nas raízes e na matéria orgânica do solo (MOS) aos 180 dias indicou elevada decomposição das raízes e alta taxa de C derivado das raízes na MOS comparado à parte aérea. Maior proporção do Cnovo derivado da parte aérea e das raízes das três culturas foi associada aos macroagregados (>2000 μm) na camada de 0-5 cm, a qual diminuiu com o passar do tempo. O C derivado das raízes e da parte aérea nos microagregados (53 250 μm) aumentou gradualmente com o passar do tempo em todas as camadas do solo para todas as culturas. Aos 365 dias, 30% do C das raízes estava presente no solo, comparado aos 5% (média das três culturas) do C da parte aérea. A contribuição relativa média do Cnovo derivado da raiz x parte aérea foi de 2,1 variando de 1,5 (ervilha) a 2,5 (trigo). Os resultados do presente trabalho sugerem que a localização dos resíduos culturais, o contato com o solo e a umidade e a temperatura do solo, são fatores importantes que promovem maior decomposição das raízes in situ e Cnovo das raízes no solo, comparado com a parte aérea, reduzindo o efeito das diferenças na composição química inicial. A técnica de enriquecimento das plantas através da aplicação de pulsos de 13C em condições de campo parece ser viável em relação à demanda de recursos é adequada para a marcagem in situ. Este trabalho fornece informações de suporte para estudos futuros, com enfoque nas interações entre os resíduos culturais da parte aérea e raízes e os fatores ambientais em condições de campo em SPD.

Este estudo in vitro teve como objetivo avaliar os efeitos moleculares do TGF-β1, com diferentes períodos de suplementação, sobre a formação do fenótipo osteogênico das células MC3T3-E1, comparando-os com células tratadas com AA+β-GP suplementados com Dex e/ou TGF-β1, sem e com a neutralização dos receptores de TGF-β1. A expressão gênica do próprio TGF-β1 e Smad3 foram analisadas, bem como, a diferenciação das células osteogênicas e a biomineralização. As células tratadas com TGF-β1 sem neutralização de receptores apresentam efeito inibitório nos estágios mais avançados da diferenciação dos osteoblastos e da biomineralização in vitro, mas expressarem alguns marcadores importantes envolvidos na mineralização. Observaram-se nódulos de mineral em todos os tratamentos das células que tiveram os receptores de TGF-β1 neutralizados, mas houve uma diminuição na expressão de alguns genes. Os resultados confirmam a complexidade da via de sinalização do TGF-β1, mostrando que existem lacunas para que seja entendido o mecanismo dessa molécula na biologia osteoblástica. / This in vitro study aimed to evaluate the molecular effects of TGF-β1, with different supplementation time periods on the establishment of MC3T3-E1 cells, comparing with cells treated with AA+β-GP supplemented with Dex and/or TGF-β1, without or with neutralization of TGF-β1 receptors. The gene expression of the TGF-β1 and Smad3 were analyzed, as well as the osteoblast differentiation and biomineralization. The cells treated with TGF-β1 without neutralization of receptors have had inhibitory effect on some important stages of osteoblast differentiation and biomineralization in vitro, but expressed some important mineralization markers. Mineral nodules were observed in all treatments of cells with their TGF-β1 receptors neutralized, but there was a decrease in the expression of some important genes. The results confirm the complexity of the pathway signaling of TGF-β1, showing that there are gaps for understand the mechanisms of this molecule in the biology of osteoblasts.

O Quadrilátero Ferrífero (MG) é uma importante unidade geotectônica do Cráton do São Francisco que alberga jazidas de ferro e ouro hospedadas na seqüência greenstone belt Rio das Velhas e cuja evolução geodinâmica esteve regida por vários eventos tectonometamórficos. Depósitos de ouro gerados por fluidos epitermais e remobilizações orogênicas proterozóicas se associam intimamente com camadas bandas de ferro e raramente disseminados em metapelitos no topo do greenstone. Nas mineralizações é comum uma paragênese que cristalizou mediante diversos processos e em distintos estágios com predomínio de sulfetos de ferro. Em geral os minérios possuem forte controle estrutural por dobras, falhas e cisalhamentos transcorrentes, desenvolvidos durante vários eventos deformacionais de diversa índole e estreita relação com processos de alteração hidrotermal como sericitização, carbonatação, cloritização, entre outros de menor incidência. O depósito de ouro Córrego do Sítio hospeda-se na seqüência silisiclástica de origem turbidítica metamorfisada em fácies xisto verde denominada Associação de Litofácies Ressedimentada que faz parte do Grupo Nova Lima, se apresenta disseminado em metapelitos e em veios de quartzo com carbonato. A mineralização que acompanha o ouro cristalizou em vários estágios principais nos que predominaram (i) pirita + pirrotita, (ii) arsenopirita + pirrotita + pirita com texturas finas e orientadas, (iii) arsenopirita com pirrotita e sulfosais em veios de quartzo, (iv) pirita grossa pervasiva em todas as rochas hospedeiras. O estudo da composição isotópica Pb, Sr e Nd, permitiu identificar que as fontes dos fluidos mineralizantes foram as rochas hospedeiras, que na evolução policíclica da mineralização participaram eventos metamórficos e hidrotermais a 2.2, 2.0 Ga. e sobreimpostos a ~600 Ma. os quais induziram os processos de circulação hidrotermal na área de estudo. Mediante comparativa com outros depósitos da região, sugere-se que os metais formadores do minério depositaram-se em Córrego do Sítio à idade de 2.2 Ga. originados a partir da BIF tipo São Bento e remobilizados por fluidos através de falhas inversas. Análises geocronológicas U-Pb (SHRIMP) e K-Ar embora não decisivos em quanto à determinação da idade da mineralização, revelaram a idade de ~2.7 Ga. como o limite temporal para a deposição das rochas hospedeiras. No contexto geológico aplicado se estabelece a potencialidade para a prospecção aurífera que apresentam as rochas metapelíticas do topo do Greenstone Belt Rio das Velas associadas a camadas bandadas de ferro com ouro, e que os alvos mais relevantes seriam zonas com falhas inversas e cisalhamentos transcorrentes. / The Quadrilátero Ferrífero is an important geotectonic unit of the São Francisco Craton that host iron and gold deposits within the vulcanosedimentary rocks of the greenstone belt Rio das Velhas. The geodynamic evolution of this greenstone includes several tectonometamorphic events. Gold deposits were formed by epithermal fluids, remobilized during the Proterozoic orogenic processes, are associated whit the banded iron formations and are sporadically disseminate in metapelitic rocks within the top of the greenstone sequence. In the ores is common the crystallization of iron sulfide minerals during diverse stages. Gold deposits have an important structural control by folds, reverse faults and strike-slip shearing zones, and are commons several hydrothermal alteration processes like sericitization, chloritization and carbonate usually related to the deformation. The Córrego do Sítio gold deposit is hosted in turbiditic siliciclastic rocks that are metamorphosed in the greenschist facies. The gold is associated with the iron sulfide arsenopyrite and pyrite, which are disseminated in metapelitic rocks and quartz-carbonate veins. The mineralization includes vary stages of crystallization, (1) pyrite and pyrrotite (2) arsenopyrite, pyrrotite and fine pyrite, (3) arsenopyrite whit pyrrotite and sulphosalts in quartz vein, and (4) pervasive pyrite. An integrated Pb, Sr e Nd, isotopic study of the Córrego do Sítio deposit allowed to identify that sources of the mineralizing fluids was the host rocks, that in the policiclic evolution the gold mineralizaton had participation events of metamorphism and hidrothermalism to age 2.2, 2.0 and 0.6 Ga. respectively the wich induced the hydrothermal circulation processes in the study area. The isotopic character of this deposit and its comparison with similar ones, suggest that the gold and its metals associated it is deposited in Córrego do Sítio to age 2.2 Ga. and that metals were derived from the banded iron formations, and remobilized by hidrothermal fluids across reverse faults. Although U-Pb (SHRIMP) and K-Ar geochronologic data were not conclusive to constrain the age of the mineralization, they provide to age ~2.7 Ga. that a good limit for the sedimentation of the host rock. It is suggest that there is a potential for gold prospection within the metapellitic rocks associated with banded iron formation of the Greenstone Rio das Velhas, and that the more relevant targets include areas with inverse and strike-slip fault.

O Quadrilátero Ferrífero (MG) é uma importante unidade geotectônica do Cráton do São Francisco que alberga jazidas de ferro e ouro hospedadas na seqüência greenstone belt Rio das Velhas e cuja evolução geodinâmica esteve regida por vários eventos tectonometamórficos. Depósitos de ouro gerados por fluidos epitermais e remobilizações orogênicas proterozóicas se associam intimamente com camadas bandas de ferro e raramente disseminados em metapelitos no topo do greenstone. Nas mineralizações é comum uma paragênese que cristalizou mediante diversos processos e em distintos estágios com predomínio de sulfetos de ferro. Em geral os minérios possuem forte controle estrutural por dobras, falhas e cisalhamentos transcorrentes, desenvolvidos durante vários eventos deformacionais de diversa índole e estreita relação com processos de alteração hidrotermal como sericitização, carbonatação, cloritização, entre outros de menor incidência. O depósito de ouro Córrego do Sítio hospeda-se na seqüência silisiclástica de origem turbidítica metamorfisada em fácies xisto verde denominada Associação de Litofácies Ressedimentada que faz parte do Grupo Nova Lima, se apresenta disseminado em metapelitos e em veios de quartzo com carbonato. A mineralização que acompanha o ouro cristalizou em vários estágios principais nos que predominaram (i) pirita + pirrotita, (ii) arsenopirita + pirrotita + pirita com texturas finas e orientadas, (iii) arsenopirita com pirrotita e sulfosais em veios de quartzo, (iv) pirita grossa pervasiva em todas as rochas hospedeiras. O estudo da composição isotópica Pb, Sr e Nd, permitiu identificar que as fontes dos fluidos mineralizantes foram as rochas hospedeiras, que na evolução policíclica da mineralização participaram eventos metamórficos e hidrotermais a 2.2, 2.0 Ga. e sobreimpostos a ~600 Ma. os quais induziram os processos de circulação hidrotermal na área de estudo. Mediante comparativa com outros depósitos da região, sugere-se que os metais formadores do minério depositaram-se em Córrego do Sítio à idade de 2.2 Ga. originados a partir da BIF tipo São Bento e remobilizados por fluidos através de falhas inversas. Análises geocronológicas U-Pb (SHRIMP) e K-Ar embora não decisivos em quanto à determinação da idade da mineralização, revelaram a idade de ~2.7 Ga. como o limite temporal para a deposição das rochas hospedeiras. No contexto geológico aplicado se estabelece a potencialidade para a prospecção aurífera que apresentam as rochas metapelíticas do topo do Greenstone Belt Rio das Velas associadas a camadas bandadas de ferro com ouro, e que os alvos mais relevantes seriam zonas com falhas inversas e cisalhamentos transcorrentes. / The Quadrilátero Ferrífero is an important geotectonic unit of the São Francisco Craton that host iron and gold deposits within the vulcanosedimentary rocks of the greenstone belt Rio das Velhas. The geodynamic evolution of this greenstone includes several tectonometamorphic events. Gold deposits were formed by epithermal fluids, remobilized during the Proterozoic orogenic processes, are associated whit the banded iron formations and are sporadically disseminate in metapelitic rocks within the top of the greenstone sequence. In the ores is common the crystallization of iron sulfide minerals during diverse stages. Gold deposits have an important structural control by folds, reverse faults and strike-slip shearing zones, and are commons several hydrothermal alteration processes like sericitization, chloritization and carbonate usually related to the deformation. The Córrego do Sítio gold deposit is hosted in turbiditic siliciclastic rocks that are metamorphosed in the greenschist facies. The gold is associated with the iron sulfide arsenopyrite and pyrite, which are disseminated in metapelitic rocks and quartz-carbonate veins. The mineralization includes vary stages of crystallization, (1) pyrite and pyrrotite (2) arsenopyrite, pyrrotite and fine pyrite, (3) arsenopyrite whit pyrrotite and sulphosalts in quartz vein, and (4) pervasive pyrite. An integrated Pb, Sr e Nd, isotopic study of the Córrego do Sítio deposit allowed to identify that sources of the mineralizing fluids was the host rocks, that in the policiclic evolution the gold mineralizaton had participation events of metamorphism and hidrothermalism to age 2.2, 2.0 and 0.6 Ga. respectively the wich induced the hydrothermal circulation processes in the study area. The isotopic character of this deposit and its comparison with similar ones, suggest that the gold and its metals associated it is deposited in Córrego do Sítio to age 2.2 Ga. and that metals were derived from the banded iron formations, and remobilized by hidrothermal fluids across reverse faults. Although U-Pb (SHRIMP) and K-Ar geochronologic data were not conclusive to constrain the age of the mineralization, they provide to age ~2.7 Ga. that a good limit for the sedimentation of the host rock. It is suggest that there is a potential for gold prospection within the metapellitic rocks associated with banded iron formation of the Greenstone Rio das Velhas, and that the more relevant targets include areas with inverse and strike-slip fault.