A técnica de cultura de tecidos permite a propagação rápida e maciça de propágulos geneticamente semelhantes, isentos de doenças, sendo amplamente empregada para a obtenção de gemas adventícias e embriões somáticos visando principalmente, a multiplicação clonal sob ação de reguladores de crescimento. Resultados satisfatórios foram obtidos com a espécie Bactris gasipaes Kunth. por meio da regeneração direta de gemas adventícias e de embriões somáticos, no entanto, as consequências decorrentes da prolongada manutenção in vitro de espécies perenes como a pupunheira, não estão elucidadas, sendo que as pesquisas mais expressivas ocorrem com espécies anuais e restritas a órgãos específicos. Considerando que o tempo de cultivo pode promover a senescência e a habituação de determinados tecidos aos reguladores de crescimento, afetando consideravelmente o potencial morfogênico, o objetivo principal do presente trabalho foi investigar a ocorrência destes processos em folhas, raízes e bases caulinares de plântulas e microplantas com um e oito anos de cultivo, respectivamente. Para tanto, o processo de senescência foi monitorado por meio de análises histológicas, ultraestruturais e histoquímicas à detecção de substâncias ergásticas e à fragmentação do DNA, ao passo que o processo de habituação, foi monitorado por meio de análises morfofisiológicas, histológicas e histoquímicas. Os resultados pertinentes ao processo de senescência evidenciaram a ocorrência de intenso processo de morte celular programada nas células de diversos tecidos nas estruturas analisadas das microplantas, sendo que estes eventos foram escassos e limitados às bases caulinares nas plântulas. Além disso, foi observada a presença elevada de plastoglóbulos no interior dos cloroplastos e de compostos fenólicos nas estruturas foliares e radiculares das microplantas. Já, em relação aos resultados obtidos à detecção do processo de habituação nestas microplantas, quando comparados às plântulas, foram detectados problemas relacionados ao alongamento da parte aérea e do sistema radicular, bem como alterações morfológicas nas raízes e uma pronunciada redução no potencial morfogênico das células pré-procambiais em relação às plântulas. Estes resultados evidenciam que a manutenção in vitro de pupunheiras por longos períodos promoveu o envelhecimento dos propágulos em decorrência à senescência generalizada, bem como provavelmente os conduziu ao processo de habituação aos reguladores de crescimento ANA e/ou BAP, inviabilizando a propagação em grande escala desta espécie. / The tissue culture technique allows rapid and massive spread of propagules genetically similar, free from diseases, being the technique widely employed to obtain adventitious buds and somatic embryos mainly targeting the clonal multiplication under the action of growth regulators. Satisfactory results have been obtained with the specie Bactris gasipaes Kunth. through direct regeneration of adventitious buds and somatic embryos, however, the consequences from prolonged in vitro maintenance of perennial species such as peach palm are not clear, and the most significant research occur with annual species and restricted to specific organs. Whereas the cultivation time can promote senescence and habituation of certain tissues to the growth regulators, affecting considerably the morphogenic potential, the main objective of this study was to investigate the occurrence of these processes in leaves, roots and stem bases of seedlings and microplants with one and eight years of cultivation, respectively. Thus, the senescence process was monitored by histological, ultrastructural and histochemical detection of ergastic substances and DNA fragmentation, whereas the habituation process was monitored by analyses histologic, histochemic and morpho-physiological. The relevant results from the senescence process showed the occurrence of an intensive process of programmed cell death in cells of various tissues of the analised microplants structures, and these events were rare and limited to the stem bases in the seedlings. Furthermore, it was observed the high presence of plastoglobules inside chloroplast and phenolic compounds in the leaf and root structure of microplants. Already, the results obtained in relation to the detection of the habituation process in these microplants, when compared to the seedlings, were detected problems related to the elongation of shoots and roots, as well as morphological changes in roots and a pronounced reduction in the morphogenic potential of pre procambial cells compared to seedlings. These results demonstrate that the in vitro maintenance of peach palm for long periods promoted the aging of seedlings due to senescence widespread and probably led to the habituation process, to the growth regulators NAA and/or BAP, difficulting the propagation on a large scale of this species.

O exercício físico intenso está associado à mudanças na quantidade, na função e na morte de neutrófilos. Tem sido proposto que a suplementação com óleo de peixe minimiza os efeitos imunossupressivos do exercício físico e que a fosfatidilcolina também poderia exercer importantes efeitos sobre a função de leucócitos. O objetivo do estudo foi o de investigar os efeitos da meia maratona e da suplementação com lecitina de soja ou óleos de peixe ricos em EPA ou DHA na apoptose de neutrófilos de atletas amadores. Quarenta e seis atletas amadores, foram avaliados antes e após duas competições de meia maratona. Na primeira meia maratona, os atletas não foram suplementados. As coletas de sangue dos atletas foram realizadas nas seguintes condições: Em repouso e imediatamente após a competição. No primeiro dia, após a primeira meia maratona, iniciou-se a suplementação. Os indivíduos foram suplementados diariamente com 3g de óleo de peixe ou lecitina de soja, por 60 dias, e divididos em 3 grupos: 1) Lecitina, 2) DHA e 3) EPA. Os atletas foram reavaliados 8 semanas após o início da suplementação. Já na segunda meia maratona, com todos os atletas suplementados, as coletas de sangue foram realizadas nas mesmas condições da primeira corrida. Neste estudo avaliamos os receptores da apoptose de neutrófilos (Fas e TRAIL), as moléculas de adesão (L-selectina e ICAM-1), a fragmentação de DNA e a externalização de fosfatidilserina. Além disso, foi avaliada a concentração plasmática das citocinas TNF-alfa, IL-8, IL-6, IL-4, IL-10 e IL-1beta. As enzimas creatina quinase e lactato desidrogenase, a concentração de mioglobina, proteína C reativa e o número de leucócitos e neutrófilos também foi determinada. A meia maratona aumentou a atividade das enzimas CK e LDH e a concentração de mioglobina em todos os grupos estudados, sendo que a suplementação não apresentou nenhum efeito sobre estes parâmetros. Já o número de neutrófilos e leucócitos, aumentaram após a meia maratona em todos os grupos, e a suplementação provocou este aumento somente nos grupos EPA e Lecitina. Em neutrófilos de atletas, a meia maratona diminuiu a expressão dos receptores Fas e TRAIL e das móleculas de adesão ICAM-1 e L-selectina em todos os grupos, por outro lado, aumentou a fragmentação de DNA (somente no grupo DHA) e a externalização de FS (DHA, EPA e Lectina). A meia maratona também elevou a concentração das citocinas IL-8, IL-6 e IL-10 em todos os grupos. Já a suplementação (DHA, EPA ou lecitina de soja) diminuiu a fragmentação de DNA e a expressão do receptor Fas em neutrófilos. Além disso, aumentou a expressão de TRAIL, ICAM-1, L-selectina e a externalização de fosfatidilserina. Em relação a concentração plasmática de citocinas a suplementação reduziu a concentração de TNF-alfa e aumentou a de IL-10 em todos os grupos. Enquanto que, a concentração de IL-4 aumentou somente nos grupos DHA e EPA. Concluímos que a suplementação com lecitina de soja apresenta efeitos semelhantes aos dos óleos de peixe ricos em EPA ou DHA sobre a função de leucócitos em atletas amadores. / Intense physical exercise is associated with changes in the number, function and death of neutrophils. It has been proposed that supplementation with fish oil rich minimizes the immunosuppressive effects induced by intense physical exercise and phosphatidylcholine could also have significant effects on leukocytes function. The aim of this study was to investigate the effects of a half-marathon and fish oil suplemmentation rich in EPA or DHA or soy lecithin suplemmentation on neutrophils apoptosis of amateur athletes. Forty-six recreational athletes were evaluated before and after two half marathons. In the first competition the athletes did not receive supplementation. Blood samples were collected in the following conditions: In rest and immediately after competition. On the first day, after the first half-marathon, supplementation began. The subjects were supplemented with 3 g of fish oil or soy lecithin daily for 60 days and divided into 3 groups: 1) Lecithin 2) DHA 3) EPA. The athletes were assessed 8 weeks after the start of supplementation. In the second half-marathon, with all the supplemented athletes, blood samples were collected under the same conditions of the first competition. In this study were evaluated the receptors of neutrophils apoptosis (Fas and TRAIL), adhesion molecules (L-selectin and ICAM-1), DNA fragmentation and phosphatidylserine externalization. Moreover, the plasma concentration of TNF-alpha, IL-8, IL-6, IL-4, IL-10 and IL-1beta cytokines was evaluated. The enzymatic activity of creatine kinase and lactate dehydrogenase, plasma concentration of myoglobin, and C-reactive protein and blood counts was also determined. The half-marathon increased the enzymatic activity of CK and LDH and the myoglobin concentration in all groups studied, and the supplementation had no effect on these parameters. The number of neutrophils and leucocytes increased in all groups after half marathon, and the supplementation caused this increase only in the EPA and Lecithin groups. In athletes neutrophils, the half-marathon decreased the expression of Fas and TRAIL receptors and of ICAM-1 and L-selectin adhesion molecules. On the other hand, it increased DNA fragmentation (only in the DHA group) and phosphatidylserine externalization (DHA, EPA and Lecithin groups). The half-marathon also increased concentrations of IL-8, IL-6 and IL-10 cytokines in all groups. The Supplementation (DHA or EPA or soy lecithin) decreased DNA fragmentation and Fas receptor expression in neutrophils. Moreover, increased expression of TRAIL, ICAM-1, L-selectin and phosphatidylserine externalization. In relation to cytokines plasma concentration the supplementation decreased TNF-alfa and increased the concentration of IL-10 in all groups. Whereas, IL-4 concentration increased only DHA and EPA groups. In conclusion, supplementation with soy lecithin has similar effects to the fish oils rich in EPA or DHA on leukocyte function amateur athletes.

A resistência das paredes celulares vegetais à hidrólise enzimática é um dos grandes gargalos tecnológicos para a obtenção do etanol celulósico. Acredita-se que as modificações nas paredes celulares em processos como a mobilização de reservas, formação de aerênquima, amadurecimento de frutos e senescência, por exemplo, envolvam a ativação de módulos funcionais que culminam em alterações nas paredes celulares. Estes módulos são: 1) recepção de um sinal para início do processo; 2) Morte Celular Programada (PCD); 3) separação celular; 4) expansão celular; 5) hidrólise de hemiceluloses e 6) hidrólise de celulose. No caso da formação de aerênquimas lisígenos o processo que se inicia com a PCD e é seguido pela liberação de glicosil hidrolases que atuam a na degradação e/ou modificação da parede celular, formando espaços de ar no córtex radicular. A formação de aerênquima nas raízes de cana de açúcar é constitutiva e pouco se sabe sobre os mecanismos de modificação que ocorrem na parede celular durante este processo. Este estudo buscou compreender os padrões de variação expressão gênica, proteínas e de atividades enzimáticas associados à formação do aerênquima em raízes de cana de açúcar, com ênfase no papel das hidrolases de parede celular e em algumas proteínas relacionadas à PCD. Foram utilizados 5 segmentos de raízes de 1 cm cada, a partir do ápice radicular. No material coletado observou-se a formação gradual de aerênquima. Foram realizadas análises transcricional, proteômica e atividade enzimática das glicosil hidrolases e outras proteínas que atuam na modificação da parede celular, os quais foram identificados e quantificados ao longo da formação do aerênquima. As glicosil hidrolases pertencentes às famílias Cazy GH1, GH3, GH17, GH18 bem como expansinas, celulose sintase, lacase, calreticulina, calmodulina e proteínas relacionadas a degradação de pectinas, foram encontradas ao longo dos segmentos, principalmente após o segmento 2. De acordo com a atividade transcricional e dados da proteômica, sugere-se que os polissacarídeos seriam atacados por enzimas nos estágios iniciais da formação do aerênquima (seg 2 e 3). O ataque ocorre principalmente sobre as pectinas e o β-glucano. Contudo, os dados apontam para a deposição de xiloglucano, xilanos e celulose (após seg 3), que formam um compósito ao redor dos espaços de ar. Isto sugere que parte dos polissacarídeos das paredes não sejam degradados ao longo do processo, embora enzimas específicas detectadas possam atuar na modificação dos mesmos, como verificado para algumas pectinases e membros de GH17. Além disso, nos pré-tratamentos com água foi possível observar que há maior sacarificação da parede nos seg. 1 e 2. Contudo quando retira-se a maior parte das pectinas e hemiceluloses após pré-tratamento com NaOH, a sacarificação é maior nos segmentos 2, 3 e 4, devido ao maior acesso e a maior quantidade de celulose. As glicosil hidrolases encontradas neste trabalho sugerem que estas atacam a parede de um específico conjunto de células do córtex que dá origem ao aerênquima. Já no fim do processo, quando há lise celular, algumas paredes de células remanescentes são recalcitrante à hidrólise, provavelmente devido a sua arquitetura e composição. Este trabalho traz informações para o desenvolvimento de futuras tecnologias para a produção do etanol do etanol celulósico de cana-de-açúcar / The resistance of plant cell walls to enzymatic hydrolysis is one of the main bottlenecks of the development of technology of production of cellulosic ethanol. It is believed that the modifications in cell walls related to processes of storage mobilization, aerenchyma formation, fruit ripening and senescence, for instance, involve the activation of functional moduli that culminate in alterations of cell walls. These moduli are: 1) signal perception to start the process; 2) Programmed Cell Death (PCD); 3) cell separation; 4) cell expansion; 5) hydrolysis of hemicelluloses and 6) hydrolysis of cellulose. In the case of the formation of lysigenous aerenchyma, the process starts with PCD and is followed by the release of glycosil hydrolases that act on the degradation and/or cell wall modifications, forming air spaces in the cortex of the root. The formation of aerenchyma in the roots of sugarcane is a constitutive phenomenon and little is known about the mechanisms of modification that occur in cell walls during its development. Thus, the present study focused on the visualization of the patterns of variation of gene expression, proteins and enzyme activities associated to the formation of aerenchyma in roots of sugarcane in order to understand the role of the cell wall hydrolases and some proteins related to PCD in cell wall modifications along the process. Five root segments of 1cm each, starting from root apex, were used. A gradual centripetal formation of aerenchyma was recorded in the cortex of developing roots. Analyses of the transcriptional, proteomic and enzyme activity profiles during the process revealed that several enzymes act on cell wall modifications. The glycosil hydrolases belonging to the Cazy families GH1. GH3, GH17, GH18, as well as expansins, cellulose synthase, laccase, calreticulin, calmodulin and other proteins related to pectin degradation have been found along the segments, mainly after segment 2. According to the data on transcriptomics and proteomics, it is suggested that enzymes attack polysaccharides during the initial stages of aerenchyma formation (seg. 2 and 3). The attack of the enzymes occurs mainly on pectins and β-glucan. Conversely, the data point out to the deposition (or maintenance) of xyloglucan, xylan and cellulose (after seg. 3), which form a composite that surrounds the air spaces. This suggests that part of the polysaccharides present in cell walls are not degraded during the process, although specific enzymes have been detected that could act on polysaccharide mobilization, such as the GH17 family. Further, under pretreatment with water, it has been observed that cell wall saccharification was higher at segments 1 and 2. On the other hand, when most of the pectins and hemicelluloses are retrieved by pretreatment with NaOH, saccharification is higher of segments 2, 3 and 4, probably due to the higher access to the wall and also to the higher proportion of cellulose. The profiles related to the glycosil hydrolases found in this work, suggest that these enzymes attack the cell wall. Initially, they are probably kept within a group of cells that will originate the aerenchyma. At the end of the process, when there is cell lysis, the remaining walls of some cells are recalcitrant to hydrolysis probably due to changes in their architecture and composition. Our findings bring promising information that could be used in the future to improve efficiency of hydrolysis for cellulosic ethanol production from sugarcane

As plantas, assim como outros organismos, possuem a capacidade de se defenderem contra ataque de patógenos. Uma das respostas desencadeadas pelo reconhecimento do patógeno pelas células vegetais é a reação de hipersensibilidade (RH), que envolve a morte imediata das células do sítio primário de infecção, oferecendo resistência ao crescimento do patógeno. Muitas evidências sugerem a participação da mitocôndria neste processo de morte celular programa. O nim (Azadirachta indica) é conhecido devido as suas propriedades medicinais e inseticidas, sendo que os estudos sobre a ação inseticida dessa planta restringem-se a análise de seus mecanismos de ação sobre insetos e também de seus efeitos sobre trabalhadores rurais que fazem uso de produtos a base de nim. Entretanto não há na literatura pesquisada, trabalhos de seus impactos sobre o sistema vegetal. A partir dos resultados previamente obtidos em nosso laboratório e com as análises dos dados da literatura, consideramos de grande importância dar continuidade a esse estudo do efeito do nim como elicitor, avaliando quais mecanismos que levam ao fenômeno de resistência vegetal. O extrato de nim (EB) foi preparado a partir das sementes, sendo caracterizado bioquimicamente pela quantificação de compostos fenólicos, açúcares e proteínas. A atividade antioxidante foi avaliada sendo possível observar que o extrato das sementes de nim possui forte atividade antioxidante de maneira dose-dependente com IC50 de 14,85 mg/mL. Para os ensaios biológicos foi utilizado EB nas concentrações de 0,1 a 5 mg/mL isolado ou em associação com AS a 1 µmol/L ou 1 mmol/L. Para determinação da morte celular foi observado o efeito do EB nas concentrações de 5 e 0,1 mg/mL isolado ou em associação com AS 1 µmol/L nos tempos de 0 a 8 horas. Diante dos resultados foi observado que o EB na concentração de 0,1 mg/mL isolado ou em associação com AS 1 µmol/L foi capaz de causar morte celular em células de Rubus fruticosus de forma mais significativa do que o EB isolado ou em associação com AS na concentração de 5 mg/mL. No tempo de 8 horas, foi observado uma porcentagem de morte celular de 64 % para células elicitadas com EB 0,1 mg/mL isolado e 71 % para células elicitadas com EB 0,1 mg/mL em associação com AS. A diminuição da produção de EROs e da produção de AS endógeno bem como o aumento da produção de compostos fenólicos foi observado em células intactas elicitadas com EB isolado. No entanto quando a células foram elicitadas com EB em associação com AS observamos uma diminuição da produção de compostos fenólicos com o aumento da produção de AS endógeno. Em mitocôndrias isoladas foi avaliado o consumo de oxigênio, o potencial de membrana e a produção de EROs com o EB isolado e sua associação com AS 1 mmol/L. Foi observado que o EB isolado ou em associação com AS foi capaz de diminuir a velocidade de consumo de oxigênio pela cadeia respiratória sendo este efeito mais acentuado quando o nim foi administrado juntamente com AS, onde a porcentagem de inibição da velocidade de consumo de oxigênio pela cadeia respiratória na presença de EB em associação com AS foi de 79 % no estado 3 da respiração e 62 % no estado 4. Sobre o potencial de membrana observamos que o EB isolado ou em associação com AS foi capaz de diminuir o potencial de membrana, porém de forma pouco significativa. Para a produção de EROs observamos que o EB isolado foi capaz de diminuir a produção de EROs em mitocôndrias isoladas em cerca de 55 a 20 % na presença de antimicina A e 39 a 10 % na presença de rotenona, porém quando o EB foi administrado juntamente com AS observamos uma diminuição da produção de EROs somente para o EB nas concentrações de 0,5; 1 e 5 mg/mL. Com os resultados apresentados neste trabalho e os resultados obtidos anteriormente em nosso laboratório é possível sugerir que o extrato das sementes de nim possui um efeito protetor sobre células de Rubus fruticosus. / Plants, like other organisms, have the capacity to defend themselves against attack by pathogens. One of the responses triggered by pathogen recognition by plant cells is the hypersensitive response (HR), which involves the immediate death of cells in the primary site of infection, providing resistance to the pathogen growth. In this regard, it has been well established that mitochondria are involved in cell death. The neem tree (Azadirachta indica) is known due to its medicinal and insecticidal properties; studies on the insecticidal action of this plant had been restricted to the analysis of their action mechanisms on insects and their effects on rural workers who use neem-based products. However, its impact on plant systems has not been addressed. Considering previous results from our laboratory and literature data we assessed the effects of neem as elicitor, particularly the mechanisms leading to the phenomenon of plant resistance. The neem extract (EB) was prepared from the seeds, characterized biochemically by quantification of phenolic compounds, sugars and proteins. The extract showed strong dose-dependent antioxidant activity (IC50 of 14.85 mg/mL). EB concentrations of 0.1-5 mg/mL, alone or in association with 1 mol/L or 1 mmol/L SA (salicylic acid), were used for the biological assays. For cell death assays, EB was employed in concentrations of 0.1 and 5.0 mg/mL, alone or in association with 1 mol/L SA, during 0-8 hours. EB (0.1 mg/mL), alone or in association with 1 mol/L SA, induced Rubus fruticosus cell death more efficiently than EB alone or in association with 5 mg/mL SA. After 8 hours, a 64% of death of cells elicited with 0.1 mg/mL EB and 71% of death of cells elicited with 0.1 mg/mL EB in association with SA, was observed. Decrease in ROS generation and production of endogenous SA, as well as increased production of phenolic compounds, was observed in intact cells elicited with EB alone. However, when cells were elicited with EB in association with SA, a decreased production of phenolic compounds and an increased production of endogenous SA, was observed. In isolated mitochondria, it was measured oxygen consumption, membrane potential and ROS production for EB alone or in association with 1 mmol/L SA. In either conditions, EB decreased oxygen consumption by the respiratory chain, an effect more pronounced in association with SA: ~79 % inhibition for state 3 and ~ 62 % for state 4 respiration. Also, either neem alone or in association with SA decreased mitochondrial membrane potential, as well as ROS generation to an extent of 55-20% in the presence of antimycin A and 39-10% in the presence of rotenone; in association with SA, EB decreased ROS at 5, 1 and 0.5 mg/mL. Together with our previous study, these results suggest that neem seeds extract has a protective effect on Rubus fruticosus cells by scavenging, via phenolic compounds, reactive oxygen species generated by SA, thereby decreasing its action as cell death inducer.

Apesar da melhoria no sistema de produção e cultivo dos embriões in vitro, cerca de 60% dos oócitos que entram no sistema, não atingem o estágio de blastocisto e a qualidade dos embriões obtidos é bastante variável quando comparadas com embriões produzidos in vivo. Este bloqueio pode ser afetado por íons inorgânicos, tampões, aminoácidos e composição da atmosfera gasosa. Partindo-se da premissa que há influência da mitocôndria sobre a ativação da morte celular programada levou-nos a formular a hipótese que ausência de fragmentação nuclear nos embriões antes das 72 hpi está relacionada com a ausência do potencial de membrana mitocondrial e a inibição da OXPHOS pela utilização de bloqueadores leva a manutenção de baixos níveis de potencial de membrana mitocondrial e baixas taxas de fragmentação nuclear nos embriões. Embriões foram produzidos in vitro mediante maturação durante 22 horas, fecundação e cultivo 18 horas após a inseminação (hpi). Decorridas 24hpi realizou-se o cultivo com 0% de oxigênio, a fim de bloquear o processo de OXPHOS. Após 48 hpi realizou-se o feeding do meio de cultivo (SOF) com inibidores da OXPHOS (antimicina A e/ou oligomicina, cianeto de potássio) em diferentes doses. O número de embriões 8 células foi determinado às 80 hpi, mesmo momento em que foram realizadas as técnicas de JC-1 e TUNEL. Verificou-se as 168 hpi o efeito dos tratamentos no desenvolvimento embrionário. Os resultados obtidos com a inibição da OXPHOS após 48 hpi com oligomicina e/ou antimicina A nas doses utilizadas não alterou a capacidade do embrião atingir o estádio de 8 células. Entretanto, esta inibição inviabilizou o desenvolvimento até o estádio de blastocisto. O tratamento com KCN permitiu o desenvolvimento até o estádio de 8 células e a blastocisto em taxas semelhantes ao controle. A inibição do cultivo na ausência do O2 inviabilizou o processo de cultivo. Já os resultados obtidos quanto ao Ψmm e TUNEL evidenciam que os tratamentos dos embriões antimicina e/ou oligomicina levaram a um aumento do Ψmm e fragmentação nuclear na maioria dos embriões testados. Portanto, não foi possível testar a hipótese de que o Ψmm é necessário para o estabelecimento da MCP, todavia, foi observada uma correlação positiva entre Ψmm e fragmentação nuclear. / Although in vitro embryo production has been improved in the last 2 decades, about 60% of the oocytes do not reach the blastocyst stage and embryo quality is very variable when compared with in vivo produced embryo. This developmental block can be affected by inorganic ions, buffers, aminoacids and gaseous atmosphere composition. The knowledge that there influence of mitochondria on the activation of the programmed cellular death led to formulate the hypothesis that nuclear fragmentation absence in embryos before 72 post insemination is related with absence of mitochondrial membrane potential and OXPHOS blockage by inhibiting agents, would cause the maintenance of low levels of mitochondrial membrane potential and low rates of embryo nuclear fragmentation. Embryos were cultured in vitro for 18 hours post insemination (hpi) and after 24 hpi, they were submitted to 0% oxygen culture, in order to block the OXPHOS process. At 48 hpi, feeding was performed with SOF medium containing OXPHOS inhibitors (antimycin A and/or oligomycin, potassium cyanide) in different concetrations. The numbers of 8 cell embryos were estimated at 80 hpi, the same moment that they were submitted to JC-1 probes and TUNEL for mitochondrial membrane potential and DNA damages evaluation, respectively. At 168 hpi the effect of the treatments was verified on embryonic development. The results obtained with the OXPHOS inhibition after 48 after hpi using oligomycin and/or antimycin A did not modify embryo capacity to reach 8 cell stage. However, this inhibition prevented development to the blastocyst stage. KCN treatment allowed development up to the 8 cell stage and blastocyst similar to controls. The absence of O2 prevented embryo development. The Ψmm and TUNEL results showed that antimycin and/or oligomycin treatment increased Ψmm and nuclear fragmentation in the majority of the embryos tested. In conclusion, it was not possible to test the hypothesis that Ψmm is necessary to the establishment of MCP, but a positive correlation between Ψmm and nuclear fragmentation was observed.

A cana-de-açúcar é uma das principais culturas agrícolas no cenário econômico e social brasileiro. Na cultura de cana-de-açúcar o estresse hídrico é o principal fator limitante para o aumento de produtividade, sendo responsável por alterações fisiológicas, bioquímicas e moleculares nas plantas, que podem deflagrar perturbações metabólicas que ativam a morte celular programada (MCP). Sabendo-se que o gene BI-1 apresenta o potencial de reduzir os efeitos da MCP desencadeado por estresses bióticos e abióticos em plantas, este trabalho teve como objetivo analisar plantas transgênicas de cana-de-açúcar que expressam o gene BI-1 de Arabidopsis thaliana (AtBI-1) em condições de estresse hídrico. Também, plantas transgênicas e controle foram inoculadas com o fungo Puccinia melanocephala demonstrando que o processo de transformação genética com o gene AtBI-1 alterou as características pré existentes de resistência a ferrugem marrom nas plantas transgênicas. Os estudos de tolerância ao défict hídrico foram realizados em dois experimentos, o experimento 1 com plantas transgênicas e controles de 90 dias e o experimento 2 com plantas de 60 dias. Plantas do experimento 1 foram analisadas quanto características morfológicas como número de estômatos e tricomas, altura e circunferência do colmo e após ficarem 24 dias sem água foram analisadas quanto a taxa fotossintética, comportamento estomático e conteúdo relativo de água nas folhas, enquanto no experimento 2 as plantas foram analisadas quanto aos teores de prolina, atividades das enzimas guaiacol peroxidase (GPOX), ascorbato peroxidase (APX) e catalase (CAT) após as plantas ficarem 17 dias sob déficit hídrico. Estas enzimas estão envolvidas em processos de desativação de elementos ativos de oxigênio. Os resultados demonstraram que as plantas transgênicas expressando o gene AtBI-1 possuem fenótipo de menor altura, e maior taxa fotossintética, maior comportamento estomático e maior conteúdo relativo de água nas folhas, e assim apresentam maior tolerância ao déficit hídrico que plantas controle. Contudo, houve baixo acúmulo de prolina, baixa atividade da GPOX, APX e CAT nas plantas transgênicas durante o estresse hídrico comparada com as plantas controle do mesmo tratamento. Porém foi observado alta atividade constitutiva da catalase nas plantas transgênicas. A atividade da catalase nestas plantas transgênicas sugere a possibilidade da interação entre AtBI-1 e calmudolinas. Futuros estudos podem contribuir para elucidar se a proteína BI-1 é essencial para a ativação das catalases por calmudolinas. / Sugarcane is one of the main agricultural crops in the Brazilian social and economic scenario. Water stress in the culture of sugarcane is the main limiting factor for increasing productivity accounting for physiological, biochemical and molecular plants that can trigger metabolic disturbances activating programmed cell death (MCP). Knowing that the BI-1 gene has the potential to reduce the effects of MCP triggered by biotic and abiotic stresses in plants, this study aimed to analyze transgenic sugarcane that express the BI-1 gene of Arabidopsis thaliana (AtBI-1) under water stress. Also, transgenic and control plants were inoculated with Puccinia melanocephala fungus demonstrating that the genetic transformation process with the AtBI-1 gene altered the pre-existing characteristics of brown rust resistance in transgenic plants. Studies of tolerance to water deficit were performed in two experiments, the experiment 1 was prepared with transgenic and control plants with 90 days and the experiment 2 used plants with 60 days. Plants from experiment 1 were analyzed as for morphological characteristics such as number of stomata and trichomes, height and diameter of stem after plants being under water for 24 days as were analyzed photosynthetic rate, stomatal behavior, relative water content in leaves while in the experiment 2, plants were analyzed for the levels of proline, enzyme activities of guaiacol peroxidase (GPOX), ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) under water deficit for 17 days. These enzymes are involved in deactivation of active elements oxygen. The results demonstrated that the transgenic plants expressing the AtBI-1 gene presented the phenotype of lower height, higher index of leaf area, higher photosynthetic rate, higher stomatal behavior and higher relative water content in leaves than control plants increasing tolerance to drought stress. However, there were low levels of proline, low activity of GPOX activity, APX and CAT in transgenic plants during drought stress compared to control plants of the same treatment, but the observed high constitutive activity of catalase in transgenic plants. Catalase activity in these transgenic plants suggests the possibility of interaction between AtBI-1 and calmudolinas. Future studies may contribute to understand whether the BI-1protein is essential for the activation of catalase by calmudolinas.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O pinhÃo manso (Jatropha curcas L) à uma planta oleaginosa com grande potencial para a produÃÃo de biocombustÃvel devido à riqueza de lipÃdios existente em suas sementes. Portanto, à uma fonte potencial de Ãleo renovÃvel que tem recebido considerÃvel atenÃÃo da comunidade cientÃfica. O objetivo deste estudo foi fazer uma anÃlise da expressÃo gÃnica de proteinases cisteÃnicas relacionadas à morte celular programada (MCP) em sementes em desenvolvimento e durante a germinaÃÃo de pinhÃo manso, no intuito de conhecer melhor o transcriptoma dos principais genes envolvidos no processo de MCP e durante a deposiÃÃo de proteÃnas de reservas durante a maturaÃÃo das sementes de pinhÃo manso. Para quantificar com acurÃcia os nÃveis de expressÃo gÃnica por RT-qPCR foi necessÃrio realizar uma seleÃÃo de genes de referÃncia (genes constitutivos). Os genes constitutivos escolhidos para esse estudo foram: GliceraldeÃdo-3-fosfato desidrogenase (GAPDH), Poliubiquitina (PUB), alfa-tubulina (TA2), proteÃna fosfatase 2-A (PP2A2), fator de alongaÃÃo-alfa (EF1-α) e actina, todos eles citados e escolhidos na literatura para estudo de normalizaÃÃo de genes em plantas. AtravÃs do programa geNorm de foi possÃvel mostrar os genes de referÃncia mais estÃveis dentre os seis genes de referÃncia. Nossos resultados apontaram que os genes de referÃncia mais estÃveis ​​para as amostras de endosperma e integumento em desenvolvimento foram: GAPDH, PP2A2 e EF1-α e TA2. Os genes de menor estabilidade foram: a actina11; poliubiquitina (PUB). Na germinaÃÃo, os genes mais estÃveis foram GAPDH, PUB e TA2. Entretanto, os genes com menores valores de estabilidade foram a actina, EF1-α e PP2A2. Em nossos estudos, o programa geNorm tambÃm mostrou o nÃmero de genes de referÃncia necessÃrios para a normalizaÃÃo dos dados obtidos por RT-qPCR. Na anÃlise desse estudo, nos mostramos que para as sementes em desenvolvimento, a adoÃÃo de quatro genes mais estÃveis foram GAPDH, PP2A2 e EF1-α e TA2 necessÃrios para normalizaÃÃo dos dados de RT-qPCR. Nos dados de sementes em germinaÃÃo, mostrou-se a adoÃÃo de trÃs genes mais estÃveis ​​(GAPDH, PUB e TA2). Contudo, Para validar nossos resultados com genes de referÃncia, foi usado o perfil padrÃo da expressÃo do gene que expressa a oleosina, na qual mostrou que o padrÃo de expressÃo da oleosina està de acordo com os fornecidos pela literatura, revelando que os genes de referÃncia sÃo eficientes para normalizar os dados obtidos pela RT-qPCR. De posse desses resultados, realizou-se um estudo de expressÃo de genes supostamente envolvidos na morte celular programada e na maturaÃÃo de sementes de pinhÃo manso. Nossos resultados mostraram que os genes com seqÃÃncia C-terminal KDEL: JcCB0580861; JcCA0152821; JcCA0047111 e o gene γ-VPE JCCB0060111 mostraram um altos nÃveis de expressÃo nos estÃgios mais avanÃados em tecidos do integumento e endosperma em sementes de pinhÃo manso em desenvolvimento, e com base em nossas anÃlises, esses genes expressam proteinases cisteÃnicas que estÃo possivelmente envolvidos no processo de MCP. NÃo obstante, os genes que expressam as seguintes VPEs: JcCB0196871; JcCB0244081; e JcCA0012422 de acordo com nossos estudos, provavelmente estÃo envolvidas na maturaÃÃo das proteÃnas de reservas de sementes em desenvolvimento de pinhÃo manso. Esses dados forneceram importantes informaÃÃes a cerca do padrÃo de expressÃo de genes que estÃo envolvidos no transcriptoma de sementes em desenvolvimento, mais precisamente envolvidos no processo de MCP. NÃo obstante, o estudo de normalizaÃÃo e validaÃÃo de genes de referÃncia nos tecidos de integumento e endosperma do pinhÃo manso propiciaram um melhor entendimento no que diz respeito à estabilidade desses genes nas condiÃÃes estudadas. / Jatropha (Jatropha curcas L) is an oilseed plant with great potential for biofuel production because of the wealth of existing lipids in their seeds. Therefore, it is a potential source of renewable oil that has received considerable attention from the scientific community. The objective of this study was to analyze the gene expression of cysteine ​​proteinases related to programmed cell death (PCD) in developing seeds and during germination of Jatropha in order to better understand the transcriptome of the major genes involved in the MCP and during the deposition of protein reserves during maturation of seeds of Jatropha. To accurately quantify the levels of gene expression by RT-qPCR was necessary to make a selection of reference genes (genes constituting). The constituent genes chosen for this study were: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), polyubiquitin (PUB), alpha-tubulin (TA2), protein phosphatase 2 A (PP2A2), elongation factor-alpha (EF1-α) and actin, all cited in the literature and were chosen for study standardization of genes into plants. Through the program of geNorm was possible to show the more stable reference genes among the six genes of reference. Our results indicate that the most stable reference genes for samples of the developing endosperm and integument were: GAPDH, PP2A2 and EF1-α and TA2. The genes were less stable: the actina11; polyubiquitin (PUB). In germination, the most stable genes were GAPDH, PUB and TA2. However, genes with lower stability values ​​were actin, EF1-α and PP2A2. In our studies, the geNorm program also showed the number of reference genes needed for normalization of data obtained by RT-qPCR. In the analysis of this study, we show that for the developing seeds, the use of four most stable genes were GAPDH, PP2A2 and EF1-α and TA2 needed for normalization of RT-qPCR data. In the data of germinating seeds, was the adoption of more stable three genes (GAPDH, PUB and TA2). However, To validate our findings with reference genes, we used the standard profile of gene expression which expresses oleosina, which showed that the expression pattern of oleosina is provided according to the literature, genes reveals that the reference are efficient to normalize the data obtained by RT-qPCR. With these results, we carried out a study of expression of genes supposedly involved in programmed cell death and maturation of seeds of Jatropha. Our results showed that genes with sequence C-terminal KDEL: JcCB0580861; JcCA0152821; JcCA0047111 and γ-VPE gene JCCB0060111 showed high levels of expression in later stages in tissues of the integument and endosperm of seeds of Jatropha in developing and Based on our analysis, these genes express cysteine ​​proteinases that are possibly involved in the MCP. Nevertheless, genes that express the following VPEs: JcCB0196871; JcCB0244081, and JcCA0012422 according to our studies, are probably involved in the maturation of protein reserves in developing seeds of Jatropha. These data provided important information about the expression pattern of genes that are involved in the transcriptome of developing seed, more specifically involved in the process of MCP. However, the study of standardization and validation of reference genes in tissues of the integument and endosperm Jatropha provided a better understanding as regards the stability of these genes in the studied conditions

Apesar da melhoria no sistema de produção e cultivo dos embriões in vitro, cerca de 60% dos oócitos que entram no sistema, não atingem o estágio de blastocisto e a qualidade dos embriões obtidos é bastante variável quando comparadas com embriões produzidos in vivo. Este bloqueio pode ser afetado por íons inorgânicos, tampões, aminoácidos e composição da atmosfera gasosa. Partindo-se da premissa que há influência da mitocôndria sobre a ativação da morte celular programada levou-nos a formular a hipótese que ausência de fragmentação nuclear nos embriões antes das 72 hpi está relacionada com a ausência do potencial de membrana mitocondrial e a inibição da OXPHOS pela utilização de bloqueadores leva a manutenção de baixos níveis de potencial de membrana mitocondrial e baixas taxas de fragmentação nuclear nos embriões. Embriões foram produzidos in vitro mediante maturação durante 22 horas, fecundação e cultivo 18 horas após a inseminação (hpi). Decorridas 24hpi realizou-se o cultivo com 0% de oxigênio, a fim de bloquear o processo de OXPHOS. Após 48 hpi realizou-se o feeding do meio de cultivo (SOF) com inibidores da OXPHOS (antimicina A e/ou oligomicina, cianeto de potássio) em diferentes doses. O número de embriões 8 células foi determinado às 80 hpi, mesmo momento em que foram realizadas as técnicas de JC-1 e TUNEL. Verificou-se as 168 hpi o efeito dos tratamentos no desenvolvimento embrionário. Os resultados obtidos com a inibição da OXPHOS após 48 hpi com oligomicina e/ou antimicina A nas doses utilizadas não alterou a capacidade do embrião atingir o estádio de 8 células. Entretanto, esta inibição inviabilizou o desenvolvimento até o estádio de blastocisto. O tratamento com KCN permitiu o desenvolvimento até o estádio de 8 células e a blastocisto em taxas semelhantes ao controle. A inibição do cultivo na ausência do O2 inviabilizou o processo de cultivo. Já os resultados obtidos quanto ao Ψmm e TUNEL evidenciam que os tratamentos dos embriões antimicina e/ou oligomicina levaram a um aumento do Ψmm e fragmentação nuclear na maioria dos embriões testados. Portanto, não foi possível testar a hipótese de que o Ψmm é necessário para o estabelecimento da MCP, todavia, foi observada uma correlação positiva entre Ψmm e fragmentação nuclear. / Although in vitro embryo production has been improved in the last 2 decades, about 60% of the oocytes do not reach the blastocyst stage and embryo quality is very variable when compared with in vivo produced embryo. This developmental block can be affected by inorganic ions, buffers, aminoacids and gaseous atmosphere composition. The knowledge that there influence of mitochondria on the activation of the programmed cellular death led to formulate the hypothesis that nuclear fragmentation absence in embryos before 72 post insemination is related with absence of mitochondrial membrane potential and OXPHOS blockage by inhibiting agents, would cause the maintenance of low levels of mitochondrial membrane potential and low rates of embryo nuclear fragmentation. Embryos were cultured in vitro for 18 hours post insemination (hpi) and after 24 hpi, they were submitted to 0% oxygen culture, in order to block the OXPHOS process. At 48 hpi, feeding was performed with SOF medium containing OXPHOS inhibitors (antimycin A and/or oligomycin, potassium cyanide) in different concetrations. The numbers of 8 cell embryos were estimated at 80 hpi, the same moment that they were submitted to JC-1 probes and TUNEL for mitochondrial membrane potential and DNA damages evaluation, respectively. At 168 hpi the effect of the treatments was verified on embryonic development. The results obtained with the OXPHOS inhibition after 48 after hpi using oligomycin and/or antimycin A did not modify embryo capacity to reach 8 cell stage. However, this inhibition prevented development to the blastocyst stage. KCN treatment allowed development up to the 8 cell stage and blastocyst similar to controls. The absence of O2 prevented embryo development. The Ψmm and TUNEL results showed that antimycin and/or oligomycin treatment increased Ψmm and nuclear fragmentation in the majority of the embryos tested. In conclusion, it was not possible to test the hypothesis that Ψmm is necessary to the establishment of MCP, but a positive correlation between Ψmm and nuclear fragmentation was observed.

As plantas, assim como outros organismos, possuem a capacidade de se defenderem contra ataque de patógenos. Uma das respostas desencadeadas pelo reconhecimento do patógeno pelas células vegetais é a reação de hipersensibilidade (RH), que envolve a morte imediata das células do sítio primário de infecção, oferecendo resistência ao crescimento do patógeno. Muitas evidências sugerem a participação da mitocôndria neste processo de morte celular programa. O nim (Azadirachta indica) é conhecido devido as suas propriedades medicinais e inseticidas, sendo que os estudos sobre a ação inseticida dessa planta restringem-se a análise de seus mecanismos de ação sobre insetos e também de seus efeitos sobre trabalhadores rurais que fazem uso de produtos a base de nim. Entretanto não há na literatura pesquisada, trabalhos de seus impactos sobre o sistema vegetal. A partir dos resultados previamente obtidos em nosso laboratório e com as análises dos dados da literatura, consideramos de grande importância dar continuidade a esse estudo do efeito do nim como elicitor, avaliando quais mecanismos que levam ao fenômeno de resistência vegetal. O extrato de nim (EB) foi preparado a partir das sementes, sendo caracterizado bioquimicamente pela quantificação de compostos fenólicos, açúcares e proteínas. A atividade antioxidante foi avaliada sendo possível observar que o extrato das sementes de nim possui forte atividade antioxidante de maneira dose-dependente com IC50 de 14,85 mg/mL. Para os ensaios biológicos foi utilizado EB nas concentrações de 0,1 a 5 mg/mL isolado ou em associação com AS a 1 µmol/L ou 1 mmol/L. Para determinação da morte celular foi observado o efeito do EB nas concentrações de 5 e 0,1 mg/mL isolado ou em associação com AS 1 µmol/L nos tempos de 0 a 8 horas. Diante dos resultados foi observado que o EB na concentração de 0,1 mg/mL isolado ou em associação com AS 1 µmol/L foi capaz de causar morte celular em células de Rubus fruticosus de forma mais significativa do que o EB isolado ou em associação com AS na concentração de 5 mg/mL. No tempo de 8 horas, foi observado uma porcentagem de morte celular de 64 % para células elicitadas com EB 0,1 mg/mL isolado e 71 % para células elicitadas com EB 0,1 mg/mL em associação com AS. A diminuição da produção de EROs e da produção de AS endógeno bem como o aumento da produção de compostos fenólicos foi observado em células intactas elicitadas com EB isolado. No entanto quando a células foram elicitadas com EB em associação com AS observamos uma diminuição da produção de compostos fenólicos com o aumento da produção de AS endógeno. Em mitocôndrias isoladas foi avaliado o consumo de oxigênio, o potencial de membrana e a produção de EROs com o EB isolado e sua associação com AS 1 mmol/L. Foi observado que o EB isolado ou em associação com AS foi capaz de diminuir a velocidade de consumo de oxigênio pela cadeia respiratória sendo este efeito mais acentuado quando o nim foi administrado juntamente com AS, onde a porcentagem de inibição da velocidade de consumo de oxigênio pela cadeia respiratória na presença de EB em associação com AS foi de 79 % no estado 3 da respiração e 62 % no estado 4. Sobre o potencial de membrana observamos que o EB isolado ou em associação com AS foi capaz de diminuir o potencial de membrana, porém de forma pouco significativa. Para a produção de EROs observamos que o EB isolado foi capaz de diminuir a produção de EROs em mitocôndrias isoladas em cerca de 55 a 20 % na presença de antimicina A e 39 a 10 % na presença de rotenona, porém quando o EB foi administrado juntamente com AS observamos uma diminuição da produção de EROs somente para o EB nas concentrações de 0,5; 1 e 5 mg/mL. Com os resultados apresentados neste trabalho e os resultados obtidos anteriormente em nosso laboratório é possível sugerir que o extrato das sementes de nim possui um efeito protetor sobre células de Rubus fruticosus. / Plants, like other organisms, have the capacity to defend themselves against attack by pathogens. One of the responses triggered by pathogen recognition by plant cells is the hypersensitive response (HR), which involves the immediate death of cells in the primary site of infection, providing resistance to the pathogen growth. In this regard, it has been well established that mitochondria are involved in cell death. The neem tree (Azadirachta indica) is known due to its medicinal and insecticidal properties; studies on the insecticidal action of this plant had been restricted to the analysis of their action mechanisms on insects and their effects on rural workers who use neem-based products. However, its impact on plant systems has not been addressed. Considering previous results from our laboratory and literature data we assessed the effects of neem as elicitor, particularly the mechanisms leading to the phenomenon of plant resistance. The neem extract (EB) was prepared from the seeds, characterized biochemically by quantification of phenolic compounds, sugars and proteins. The extract showed strong dose-dependent antioxidant activity (IC50 of 14.85 mg/mL). EB concentrations of 0.1-5 mg/mL, alone or in association with 1 mol/L or 1 mmol/L SA (salicylic acid), were used for the biological assays. For cell death assays, EB was employed in concentrations of 0.1 and 5.0 mg/mL, alone or in association with 1 mol/L SA, during 0-8 hours. EB (0.1 mg/mL), alone or in association with 1 mol/L SA, induced Rubus fruticosus cell death more efficiently than EB alone or in association with 5 mg/mL SA. After 8 hours, a 64% of death of cells elicited with 0.1 mg/mL EB and 71% of death of cells elicited with 0.1 mg/mL EB in association with SA, was observed. Decrease in ROS generation and production of endogenous SA, as well as increased production of phenolic compounds, was observed in intact cells elicited with EB alone. However, when cells were elicited with EB in association with SA, a decreased production of phenolic compounds and an increased production of endogenous SA, was observed. In isolated mitochondria, it was measured oxygen consumption, membrane potential and ROS production for EB alone or in association with 1 mmol/L SA. In either conditions, EB decreased oxygen consumption by the respiratory chain, an effect more pronounced in association with SA: ~79 % inhibition for state 3 and ~ 62 % for state 4 respiration. Also, either neem alone or in association with SA decreased mitochondrial membrane potential, as well as ROS generation to an extent of 55-20% in the presence of antimycin A and 39-10% in the presence of rotenone; in association with SA, EB decreased ROS at 5, 1 and 0.5 mg/mL. Together with our previous study, these results suggest that neem seeds extract has a protective effect on Rubus fruticosus cells by scavenging, via phenolic compounds, reactive oxygen species generated by SA, thereby decreasing its action as cell death inducer.

A cana-de-açúcar é uma das principais culturas agrícolas no cenário econômico e social brasileiro. Na cultura de cana-de-açúcar o estresse hídrico é o principal fator limitante para o aumento de produtividade, sendo responsável por alterações fisiológicas, bioquímicas e moleculares nas plantas, que podem deflagrar perturbações metabólicas que ativam a morte celular programada (MCP). Sabendo-se que o gene BI-1 apresenta o potencial de reduzir os efeitos da MCP desencadeado por estresses bióticos e abióticos em plantas, este trabalho teve como objetivo analisar plantas transgênicas de cana-de-açúcar que expressam o gene BI-1 de Arabidopsis thaliana (AtBI-1) em condições de estresse hídrico. Também, plantas transgênicas e controle foram inoculadas com o fungo Puccinia melanocephala demonstrando que o processo de transformação genética com o gene AtBI-1 alterou as características pré existentes de resistência a ferrugem marrom nas plantas transgênicas. Os estudos de tolerância ao défict hídrico foram realizados em dois experimentos, o experimento 1 com plantas transgênicas e controles de 90 dias e o experimento 2 com plantas de 60 dias. Plantas do experimento 1 foram analisadas quanto características morfológicas como número de estômatos e tricomas, altura e circunferência do colmo e após ficarem 24 dias sem água foram analisadas quanto a taxa fotossintética, comportamento estomático e conteúdo relativo de água nas folhas, enquanto no experimento 2 as plantas foram analisadas quanto aos teores de prolina, atividades das enzimas guaiacol peroxidase (GPOX), ascorbato peroxidase (APX) e catalase (CAT) após as plantas ficarem 17 dias sob déficit hídrico. Estas enzimas estão envolvidas em processos de desativação de elementos ativos de oxigênio. Os resultados demonstraram que as plantas transgênicas expressando o gene AtBI-1 possuem fenótipo de menor altura, e maior taxa fotossintética, maior comportamento estomático e maior conteúdo relativo de água nas folhas, e assim apresentam maior tolerância ao déficit hídrico que plantas controle. Contudo, houve baixo acúmulo de prolina, baixa atividade da GPOX, APX e CAT nas plantas transgênicas durante o estresse hídrico comparada com as plantas controle do mesmo tratamento. Porém foi observado alta atividade constitutiva da catalase nas plantas transgênicas. A atividade da catalase nestas plantas transgênicas sugere a possibilidade da interação entre AtBI-1 e calmudolinas. Futuros estudos podem contribuir para elucidar se a proteína BI-1 é essencial para a ativação das catalases por calmudolinas. / Sugarcane is one of the main agricultural crops in the Brazilian social and economic scenario. Water stress in the culture of sugarcane is the main limiting factor for increasing productivity accounting for physiological, biochemical and molecular plants that can trigger metabolic disturbances activating programmed cell death (MCP). Knowing that the BI-1 gene has the potential to reduce the effects of MCP triggered by biotic and abiotic stresses in plants, this study aimed to analyze transgenic sugarcane that express the BI-1 gene of Arabidopsis thaliana (AtBI-1) under water stress. Also, transgenic and control plants were inoculated with Puccinia melanocephala fungus demonstrating that the genetic transformation process with the AtBI-1 gene altered the pre-existing characteristics of brown rust resistance in transgenic plants. Studies of tolerance to water deficit were performed in two experiments, the experiment 1 was prepared with transgenic and control plants with 90 days and the experiment 2 used plants with 60 days. Plants from experiment 1 were analyzed as for morphological characteristics such as number of stomata and trichomes, height and diameter of stem after plants being under water for 24 days as were analyzed photosynthetic rate, stomatal behavior, relative water content in leaves while in the experiment 2, plants were analyzed for the levels of proline, enzyme activities of guaiacol peroxidase (GPOX), ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) under water deficit for 17 days. These enzymes are involved in deactivation of active elements oxygen. The results demonstrated that the transgenic plants expressing the AtBI-1 gene presented the phenotype of lower height, higher index of leaf area, higher photosynthetic rate, higher stomatal behavior and higher relative water content in leaves than control plants increasing tolerance to drought stress. However, there were low levels of proline, low activity of GPOX activity, APX and CAT in transgenic plants during drought stress compared to control plants of the same treatment, but the observed high constitutive activity of catalase in transgenic plants. Catalase activity in these transgenic plants suggests the possibility of interaction between AtBI-1 and calmudolinas. Future studies may contribute to understand whether the BI-1protein is essential for the activation of catalase by calmudolinas.