This work aimed to evaluate the protein content and hydration curve as aiding tools in the determination of the physiological quality of rice seeds, as well as correlate them with emergency in field. Six lots of rice seeds were used, being that, three lots were of cultivar IRGA 417 and three lots of cultivar IRGA 422 CL, which were submitted to a set of tests in order to measure the following physiological potential of the lots: germination, first counting of the germination test, cold test (without soil), accelerated aging, electrical conductivity, length and dry mass of seedlings. After determining the initial quality of the lots, a new set of tests such as crude protein content, evaluations of the seedlings and plants in the field and hydration cur ve were carried out. We can conclude that crude protein content is able to identify differences between the lots of rice due to the quality of the seeds. Therefore, it is a promising determination that comes to aid conventional tests in the evaluation of the physiological potential of the rice seeds. The physiological quality affects the water content reached by the rice seeds during hydration, being that, seeds with lower vigor present lower speed and water content up to 24 h, when compared to seeds with higher vigor. The protein content is not correlated to the germination and emergency of the seedlings in the field, except when the emergency occurs in unusual conditions. The vigor tests of the first counting of the germination, accelerated aging and applied to rice seeds are correlated to the emergency in field and the establishment of the plants at 21 days after sowing. / O trabalho teve como objetivo avaliar o teor de proteína e a curva de hidratação como elementos auxiliares na determinação da qualidade fisiológica de sementes de arroz, além de correlacioná-los com a emergência em campo. Foram utilizados seis lotes de sementes de arroz, sendo três lotes da cultivar IRGA 417 e três lotes da cultivar IRGA 422 CL, que foram submetidas ao conjunto de testes, para caracterizar o potencial fisiológico dos lotes: germinação, primeira contagem do teste de germinação, frio sem solo, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, comprimento de plântula, massa seca de plântula. Após a determinação da qualidade inicial dos lotes foi aplicado novo conjunto de testes, compostos pelo teor de proteína bruta, avaliações das plântulas e plantas em campo e pela curva de hidratação. Conclui-se que o teor de proteína bruta é capaz de identificar diferenças entre lotes de arroz, em função da qualidade das sementes, portanto, trata-se de uma determinação promissora para associação aos testes convencionais para avaliação do potencial fisiológico das sementes de arroz. A qualidade fisiológica afeta o teor de água alcançado pelas sementes de arroz durante a hidratação, sendo que as sementes de menor vigor apresentam menor velocidade e teor de água até 24 horas, quando comparadas com sementes de maior vigor. O teor de proteína não se correlaciona com a germinação e a emergência das plântulas em campo, exceto quando a emergência ocorre em condições desfavoráveis. Os testes de vigor de primeira contagem da germinação e envelhecimento acelerado aplicados em sementes de arroz correlacionam-se com a emergência em campo e o estabelecimento de plantas aos 21 dias após a semeadura.

Um dos graves obstáculos para a manutenção e estabilidade da produção nacional de arroz (Oryza sativa) reside na susceptibilidade dos genótipos existentes a estresses abióticos. Tendo em vista a importância social e econômica do arroz e os efeitos extremamente danosos desses estresses sobre a agricultura, o conhecimento detalhado das interações entre os estresses abióticos e as respostas dos vegetais frente a esses estímulos ambientais faz-se necessário. O alumínio (Al) é considerado um dos principais fatores limitantes na produção agrícola, inibindo o crescimento das raízes e a absorção de minerais. A toxicidade do Al em plantas ocorre pela sua solubilização em solos com pH baixo ou solos ácidos. Os genes ASR (ABA, Stress and Ripening) são induzidos por estresse e ácido abscísico (ABA) em plantas, e seus níveis de expressão são rapidamente aumentados em resposta à salinidade e seca. Recentemente, foi demonstrado que o gene que codifica a proteína ASR5 é responsivo ao Al em raízes de arroz. Apesar do arroz ser considerado um dos cereais mais resistentes a Al, os mecanismos básicos de tolerância a este metal são pouco conhecidos no arroz em comparação a outros cereais. Por meio do presente trabalho objetivamos: i) a caracterização funcional dos membros da família gênica ASR de arroz em reposta ao Al; e ii) a construção de vetores binários de transformação de plantas visando o estudo da localização subcelular da proteína codificada pelo gene OsASR5, e o silenciamento gênico da família ASR de arroz. As análises dos transcritos por qRT-PCR mostraram que todos os genes da família ASR de arroz ssp Japonica respondem ao Al. Por outro lado, OsASR5 não sofre modulação de sua expressão em resposta ao Al em raízes de arroz ssp Indica. Essas diferenças de respostas dos genes OsASR5 em distintas variedades pode refletir diferenças no grau de tolerância ao Al de cada um desses genótipos. / One of the major obstacles to maintain the stability of the national production of rice (Oryza sativa) lies on the susceptibility of the different genotypes to abiotic stress. In view of the social and economic importance of rice and due to the extremely harmful effects of stress in agriculture, detailed knowledge of the interactions between these stresses and plant responses to environmental stimuli is necessary. Aluminum (Al) is considered one of the main limitation factors for agricultural productivity, inhibiting root growth and mineral absorption. Al toxicity occurs by its solubilization in soils with low pH or acid soils. The ASR (ABA, Stress and Ripening) genes are induced by stress and abscisic acid (ABA) in plants, and their expression levels are quickly increased in response to salinity and drought. Recently, it was demonstrated that the ASR5 gene is responsive to Al in rice roots. Despite the fact that rice is considered one of the most resistant crops to Al, the basic mechanisms of tolerance to this metal are poorly known when compared to other crops. This study aimed the functional characterization of the gene expression of rice ASR family members in response to Al, and the construction of binary vectors for the subcellular localization of the protein codified by the OsASR5 gene, and the construction of a gene silencing binary vector for the ASR family. Analyses of transcripts by qRT-PCR showed that in the ssp Japonica, all ASR genes responded to Al. In contrast, OsASR5 do not suffer expression modulation in response to Al in rice roots of ssp Indica. These differences in response of the OsASR5 gene in distinct varieties may reflect differences in the degree of Al tolerance in each genotype.

Submitted by Valquíria Barbieri (kikibarbi@hotmail.com) on 2018-03-19T20:09:11Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Daiane Cristina Terras Souza.pdf: 654299 bytes, checksum: 145890a162422703575657fb81b821d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2018-04-10T18:07:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Daiane Cristina Terras Souza.pdf: 654299 bytes, checksum: 145890a162422703575657fb81b821d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-10T18:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Daiane Cristina Terras Souza.pdf: 654299 bytes, checksum: 145890a162422703575657fb81b821d9 (MD5) Previous issue date: 2014-03-19 / CAPES / A produtividade do arroz de terras altas pode ser comprometida devido ao ataque de nematoides formadores de galhas radiculares do gênero Meloidogyne spp.. Um dos métodos de controle dos nematoides é o uso de cultivares resistentes, mas é difícil a utilização dessas cultivares devido à ausência de informações sobre as fontes de resistência e produtividade dessas fontes. O presente trabalho teve como objetivo identificar linhagens de arroz de terras altas, com características agronômicas desejáveis, resistentes aos nematoides causadores de galhas radiculares (Meloidogyne incognita) visando fornecer suporte ao programa de melhoramento de arroz de terras altas na região. O experimento foi conduzido na casa de vegetação da Universidade Federal de Mato Grosso, campus Sinop. Foram avaliados 36 genótipos de arroz de terras altas oriundas da Embrapa Arroz e Feijão, adotando um delineamento inteiramente casualizado (DIC) com 4 repetições. Após 30 dias do plantio realizou-se a inoculação de aproximadamente 1000 ovos e juvenis de segundo estágio (J2) de Meloidogyne incognita por planta. Decorrido o período de 55 dias após a inoculação, foram obtidos os pesos frescos das raízes e da parte aérea das plantas, índice de massa de ovos (IMO) e fator de reprodução (FR), onde plantas com FR<1, foram consideradas resistentes e com FR ≥1, suscetíveis. As análises de variância foram realizadas utilizando-se o programa SISVAR, com transformação dos dados em raiz quadrada de x + 1 para FR e IMO. As médias foram comparadas pelo teste de Scott-knott a 5% de probabilidade. Não foram observadas diferenças significativas para o índice de massa de ovos nos diferentes genótipos de arroz avaliados, mostrando que essa ferramenta não deve ser utilizada como único método para a seleção de linhagens quanto à resistência ao nematoide de galhas (Meloidogyne incognita). As estimativas de FR variaram de 0,03 à 2,61. Nesse trabalho verificou-se que 83% das linhagens avaliadas se comportaram como resistentes, com redução na população inicial do nematoide, apresentando FR<1. / The productivity of upland rice can be compromised due to the attack of nematode root galls of the genus Meloidogyne spp .. One method of controlling nematodes is the use of resistant cultivars, but is difficult to use these cultivars due to lack of information on sources of resistance and productivity of these sources. This study aimed to identify strains of upland rice with desirable resistant nematodes causing root galls agronomic characteristics (Meloidogyne incognita) in order to provide support to the improvement of upland rice program in the region. The experiment was conducted in a greenhouse at the Federal University of Mato Grosso, Sinop campus. 36 rice genotypes originating from the highlands of Embrapa Rice and Beans were evaluated, adopting a completely randomized design (CRD) with 4 replications. After 30 days from planting was performed the inoculation of approximately 1000 eggs and second-stage juveniles (J2) of Meloidogyne incognita per plant. After a period of 55 days after inoculation, were obtained fresh weights of roots and shoots of plants, estimated egg mass index (IMO) and reproduction factor (RF), where plants with RF <1, were considered resistant and RF ≥ 1 susceptible. Analyses of variance were performed using the program SISVAR with transformation of data in the square root of x + 1 for RF and IMO. Means were compared by the Scott-Knott test at 5% probability. Not significant for the index of egg mass in different rice genotypes evaluated differences were observed, showing that this tool should not be used as the sole method for the selection of strains for resistance to root-knot nematode (Meloidogyne incognita). Estimates of RF varying from 0.03 to 2.61. In this study it was found that 83% of tested strains behaved as resistant, with a reduction in the initial nematode populations, with RF <1. Keywords: Factor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Rice (Oryza sativa L.) constitutes the staple food of about half of the world`s population. Therefore, research on this crop has the potential of affecting the well being of a considerable number of people worldwide. Thermal time is a wide used method to tell time in plants, but this time concept is open to criticism. One of the goals of rice breeding programs in Southern Brazil during the last 40 years has been to modify the developmental cycle of the genotypes. In general, the developmental cycle was shortened to increase rice competitiveness with red rice and decrease soil seed bank of red rice, the major weed of rice pads. Characterizing growth and developmental of red rice biotypes may help in control strategies and breeding programs to enhance competitiveness of cultivated rice with red rice. This study had the following objectives: to determine the thermal time of developmental phases of the Counce scale in some rice cultivars grown in Southern Brazil using different calculation methods and different cardinal temperatures throughout the developmental cycle; and to quantify if the duration of rice developmental cycle has any relations hip with main stem final leaf number and with main stem leaf appearance rate; to quantify some growth and developmental parameters of two red rice biotypes and compare them with cultivated rice genotypes. Field experiments were carried out at Santa Maria, RS, Brazil, during two growing seasons (2003/2004 and 2004/2005) and five sowing dates each year. Plants were grown in 12 L pots in a completely randomized design. The following genotypes were used: IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BR IRGA 409, BRS 7 TAIM, EPAGRI 109, EEA 406, a HYBRID, and two red rice biotypes (awned black haul, and awned yellow haul). The date of major developmental stages of the Counce scale, leaf area, panicle length, plant height, phyllochron, main stem final leaf number, and tillering were measured on five plants/pot. Thermal time varied with cultivars, sowing date and calculation method, but still is a better time descriptor than calendar days. It is recommended to use three constant cardinal temperatures throughout the developmental cycle in the calculation of thermal time. Shortening of rice developmental cycle is due to a decrease in main stem final leaf number and not due to change in leaf appearance rate. In general red rice biotypes had a developmental cycle similar to early and mid late genotypes, greater leaf area, greater plant height, greater phyllochron, and greater main stem final leaf number than modern rice genotypes. Tillering in red rice biotypes was also generally similar to cultivated rice genotypes. / O arroz (Oryza sativa L.) faz parte da dieta básica de em torno de 50% da população mundial. Portanto, pesquisa com esta espécie tem o potencial de afetar o bem-estar de um considerável número de pessoas. A soma térmica é um método simples e é uma melhor medida de tempo biológico do que dias do calendário civil ou dias após a semeadura, mas tem recebido críticas. Uma das metas do melhoramento genético de arroz no Sul do Brasil ao longo dos últimos 40 anos foi modificar a duração do ciclo de desenvolvimento das cultivares. Em geral, o ciclo de desenvolvimento foi encurtado, com o objetivo de aumentar a competição com o arroz vermelho e diminuir o banco de sementes desta invasora, a principal espécie competidora nas lavouras orizícolas. Caracterizar o crescimento e desenvolvimento de biótipos de arroz vermelho pode ajudar no seu controle e no melhoramento para aumentar a competitividade do arroz cultivado com esta invasora. O trabalho teve como objetivos: determinar a soma térmica de fases do ciclo de desenvolvimento da escala de Counce em algumas cultivares Sul Brasileiras de arroz irrigado, utilizando-se diferentes métodos de cálculo e diferentes temperaturas cardinais ao longo do ciclo de desenvolvimento; determinar se a duração do ciclo de desenvolvimento de arroz tem relação com o número final de folhas e com a velocidade de aparecimento de folhas no colmo principal; quantificar os parâmetros de crescimento e desenvolvimento mais utilizados de dois biótipos de arroz vermelho e compará-los com algumas cultivares Sul Brasileiras de arroz irrigado. Experimentos de campo durante duas safras agrícolas (2003/2004) e (2004/2005) foram conduzidos na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, RS, com 5 épocas de semeadura em cada ano agrícola. As plantas de arroz foram cultivadas em baldes com capacidade de 12 litros preenchidos com solo do local e enterrados. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 4 repetições. As cultivares utilizadas foram IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BR-IRGA 409, BRS 7 TAIM, EPAGRI 109, EEA 406, um HÍBRIDO e dois biótipos de arroz vermelho, um biótipo com grãos casca preta e aristado (AVCPA) e o outro biótipo com casca amarela e aristado (AVCAA). As datas de ocorrência dos principais estágios de desenvolvimento do arroz no colmo principal, segundo a escala de Counce, foram determinadas. Mediu-se em cinco plantas/balde, a área foliar (AF) final da primeira, sexta, décima, décima segunda, décima quarta folha e folha bandeira, do colmo principal, a estatura final de planta, o comprimento da panícula, o filocrono, o número final de folhas no colmo principal e o perfilhamento. Verificou-se que a soma térmica varia com a cultivar, com a época de semeadura e com o método de cálculo. Ainda assim, a soma térmica é um melhor descritor de tempo biológico do que dias do calendário civil em arroz. Recomenda-se usar as três temperaturas cardinais de desenvolvimento constantes durante ciclo de desenvolvimento no cálculo da soma térmica. O encurtamento do ciclo das cultivares de arroz é devido à diminuição do número final de folhas no colmo principal e não à mudança de velocidade de aparecimento das folhas. Em geral o ciclo de desenvolvimento dos biótipos de arroz vermelho foi similar às cultivares precoces e médias. A área das folhas, estatura, filocrono e número final de folhas no colmo principal foi maior nos biótipos de arroz vermelho do que nos genótipos modernos de arroz cultivado. Já o perfilhamento dos biótipos de arroz vermelho em geral foi similar aos genótipos cultivados.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-02-23T16:50:15Z No. of bitstreams: 1 PGPV16MA193.pdf: 1758021 bytes, checksum: 2069a9e2f9413580f4e4d70308c80f08 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T16:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV16MA193.pdf: 1758021 bytes, checksum: 2069a9e2f9413580f4e4d70308c80f08 (MD5) Previous issue date: 2016-06-03 / Capes / The seed physiological quality is determined by its germination and vigor potential. It can be affected by many factors, such as the chemical composition, the seed position in the panicle and the harvest time. The goal of this research was to evaluate the physiological quality and the chemical composition of rice seeds genotypes in function of its panicle position and harvest time. Two genotypes were evaluated: Indica 1 and IR58025B. Seeds were harvested at three panicle positions: apical, median and basal; and four harvest times: 25, 32, 39 and 46 days after median flowering. The following variables were assessed: moisture content, dry mass of 100 seeds, germination test, cold test, accelerated aging, seedling length obtained by germination test, by cold test and accelerated aging. Chemical composition were determined total protein content, total soluble sugars, starch and phosphorus. Data were submitted to the variance analysis and averages were compared by the Tukey’s test. The correlations analysis was performed to determine the relation between physiological quality and chemical composition. The base seeds of the panicle showed higher moisture content, lower dry mass 100 seeds and higher phosphorus content. The seed position in the panicle did not affect the physiological quality of seeds in the evaluated genotypes. The higher phosphorus content in the base seeds do not favored his physiological quality. The harvest until 32 days after flowering was adequate for both genotypes with maintenance of his phosphorus and protein content / A qualidade fisiológica da semente é determinada pelo seu potencial de germinação e vigor. Ela é afetada por diversos fatores, tais como a composição química, a posição da semente na panícula e a época de colheita. O objetivo deste experimento foi avaliar a qualidade fisiológica e a composição química das sementes de genótipos de arroz em função da sua posição na panícula e da época de colheita, bem como a relação entre ela. Foram avaliados dois genótipos, Indica 1 e IR58025B, cujas sementes foram colhidas nas porções apical, mediana e basal da panícula, em quatro épocas, aos 25, 32, 39 e 46 dias após o florescimento. Foram realizadas as seguintes avaliações: umidade, massa seca de 100 sementes, teste de germinação, teste de frio, teste de envelhecimento acelerado e comprimento das plântulas obtidas nos testes de germinação, frio e envelhecimento acelerado. Para composição química foram determinados os teores de proteína total, açúcar solúvel total, amido e fósforo. Os dados foram submetidos à análise de variância com aplicação do teste de Tukey para comparação das médias. Foi realizada análise de correlação para determinar a relação entre qualidade fisiológica e composição química. As sementes da base da panícula apresentaram maior teor de umidade de colheita, menor massa seca de cem sementes e maior teor de fósforo. A posição da semente na panícula não interferiu na qualidade fisiológica das sementes dos genótipos avaliados. O maior teor de fósforo das sementes da base não favoreceu a sua qualidade fisiológica. A colheita realizada até os 32 dias após o florescimento foi adequada para ambos os genótipos, com manutenção nos teores de fósforo e proteína

Submitted by Flávia Constantino Meirelles null (flavia_meirelles1905@hotmail.com) on 2018-03-13T16:44:57Z No. of bitstreams: 1 Flávia Constantino Meirelles.pdf: 1967081 bytes, checksum: ce4209e942c83fc722dc2da70f509246 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-03-13T20:20:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 meirelles_fc_me_ilha.pdf: 1967081 bytes, checksum: ce4209e942c83fc722dc2da70f509246 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T20:20:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 meirelles_fc_me_ilha.pdf: 1967081 bytes, checksum: ce4209e942c83fc722dc2da70f509246 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Com a crescente adoção da prática de rotação de culturas, o arroz de terras altas tem se tornado uma opção viável na região do Cerrado, e para que haja um maior investimento e retorno na cultura do arroz de terras altas, é fundamental o ajuste das melhores épocas de semeadura e a escolha de cultivares adequados. Assim, o objetivo do trabalho foi identificar a melhor época de semeadura e o cultivar que expresse seu potencial produtivo, sendo adaptável e estável, além de possuir boa qualidade industrial, em região de Cerrado de baixa altitude. O experimento foi desenvolvido no município de Selvíria (MS), durante o ano agrícola 2016/17. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro épocas de semeadura (outubro, novembro, dezembro e fevereiro), cada uma com oito cultivares de arroz (BRS Esmeralda, ANa 5015, ANa 6005, IPR 117, IAC 500, IAC 203, BRSGO Serra Dourada e ANa 7211) e quatro repetições. As semeaduras realizadas em outubro e novembro proporcionaram maiores valores de nitrogênio foliar, massa de matéria seca da parte aérea, espiguetas totais e cheias por panícula, fertilidade de espiguetas e eficiência produtiva de grãos. A semeadura em outubro proporcionou as maiores massas de cem grãos. Houve acamamento na semeadura em novembro e incidência de escaldadura na semeadura em dezembro. Os cultivares BRS Esmeralda, ANa 5015, ANa 6005 e IPR 117 destacaram-se no teor de nitrogênio foliar, espiguetas cheias por panícula e apresentaram adaptabilidade geral às diferentes épocas de semeadura. As maiores produtividades foram observadas na semeadura em outubro destacando-se o cultivar BRS Esmeralda, seguida da semeadura em novembro, destacando-se os cultivares BRS Esmeralda, ANa 5015, ANa 6005 e IPR 117, porém houve acamamento do cultivar IPR 117 em todas as épocas de semeadura. A qualidade industrial de grãos polidos foi superior nos cultivares IAC 500 e BRSGO Serra Dourada. Já, para a qualidade de grãos integrais, houve destaque para o cultivar IAC 500. / With the increasing adoption of crop rotation practice, upland rice has become a viable option in the Cerrado region, and for there to be a greater investment and return on upland rice cultivation, it is fundamental to adjust the best sowing times and the choice of suitable cultivars. Thus, the objective of this work was to identify the best sowing season and the cultivar that expressed its productive potential, being adaptable and stable, besides having good industrial quality, in a low altitude Cerrado region. The experiment was carried out in the municipality of Selvíria, Mato Grosso do Sul State, Brazil, during the agricultural year 2016/17. The experimental design was randomized blocks with four sowing times (October, November, December and February), each with eight rice cultivars (BRS Esmeralda, ANa 5015, ANa 6005, IPR 117, IAC 500, IAC 203, BRSGO Serra Dourada and ANa 7211) and four replicates. Seeds in October and November provided higher values of leaf nitrogen, aerial part dry mass, total and full spikelets per panicle, spikelet fertility and productive efficiency of grains. Seeding in October provided the largest hundred grain weight. Lodging occurred at sedding in November and scald incidence occurred in December. BRS Emeralda , ANa 5015, ANa 6005 and IPR 117 cultivars are highlighted in the leaf nitrogen content, full spikelets per panicle and had general adaptability to different sowing times. The highest yields were observed in the sowing in October, especially BRS Esmeralda, followed by sowing in November, especially the cultivars BRS Esmeralda, ANa 5015, ANa 6005 and IPR 117, but there was lodging of the cultivar IPR 117 in all sowing seasons. The industrial quality of polished grains was highest in the cultivars IAC 500 and BRSGO Serra Dourada. For the quality of whole grains, the cultivar IAC 500 was highlighted.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV15MA179.pdf: 1237330 bytes, checksum: 19163a7781352e93e99d7b08770c2430 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / Rice is very sensitive to low temperatures during the reproductive phase, especially in microsporogenesis. At this phenological stage, temperatures below 17°C can sterilize the spikelets, causing great productivity decrease. This study was carried out aiming to evaluate the effect of low temperatures during microsporogenesis on spikelet sterility and grain production of irrigated rice genotypes. The experiment was set in the Experimental Station of Epagri, Itajaí, SC, during the 2013/14 growing season. The trial was set in buckets placed in greenhouse and growth chamber. A completely randomized experimental design was used. Treatments were arranged in a 5 x 5 x 2 factorial design with three replications. The first factor corresponded to the genotypes. The inbreeds SC 681, SC 491 and SC 676 and the cultivars Epagri 109 and SCS 116 Satoru were tested. Each genotype was submitted for three days during microsporogenesis to five temperatures: 9, 12, 15, 18 and 21ºC, corresponding to the second factor. For each temperature, there was also a control maintained at ambient temperature in the greenhouse, corresponding to the third factor. After harvesting, full and empty spikelets were counted and weighted in order to determine the percentage of spikelet sterility, grain production and grain mass. Data were evaluated by the Variance Analysis, using the F test. When the F values were significant, averages were compared by the Tukey s test and regression analysis, both at the 5% significance level. The highest spikelet sterility percentage, lower grain production and smaller 1.000 grain mass were observed when the genotypes were submitted temperatures of 9 and 12°C during microsporogenesis. Temperature of 15ºC showed less significant effects on these variables than lower temperatures tested. At temperatures of 18 and 21ºC, the behavior of most variables was similar to the control kept in the greenhouse, showing that these temperatures did not stress the plants. The inbred SC 676 presented lower percentage of spikelet sterility, higher productivity and the greater mass of 1.000 grains at the lower temperatures evaluated in the trial. Therefore, this inbred had higher tolerance to low temperatures at microsporogenesis, presenting good perspective to generate a future cultivar capable of showing an adequate agronomic performance at production regions where is common to have cold problems hampering rice growth and development / O arroz é muito sensível a baixas temperaturas na fase reprodutiva, principalmente na microsporogênese. Nesta etapa fenológica, temperaturas abaixo de 17ºC podem esterilizar as espiguetas, causando grandes decréscimos de produtividade. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de baixas temperaturas na fase de microsporogênese sobre o aumento da esterilidade de espiguetas e a produção de grãos de genótipos de arroz irrigado. O experimento foi desenvolvido na Estação Experimental da Epagri em Itajaí, SC, durante o ano agrícola de 2013/14. O trabalho foi implantado em baldes e conduzido em casa de vegetação e câmara de crescimento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Os tratamentos foram dispostos num fatorial 5 x 5 x 2, com três repetições. O primeiro fator correspondeu aos genótipos. Foram avaliadas as linhagens SC 681, SC 491 e SC 676 e as cultivares Epagri 109 e SCS116 Satoru. O segundo fator correspondeu às temperaturas. Cada genótipo foi submetido por três dias na fase de microsporogênese a cinco temperaturas: 9, 12, 15, 18 e 21°C. Para cada temperatura, houve também uma testemunha mantida a temperatura ambiente na casa de vegetação, correspondente ao terceiro fator. Após a colheita, realizou-se a contagem e a pesagem de espiguetas cheias e vazias, determinando-se a percentagem de esterilidade, a produção de grãos e a massa de 1.000 grãos. Os dados foram avaliados através da análise de variância, usando o teste F. Quando os valores de F foram significativos, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey e pela análise de regressão polinomial, ambos ao nível de significância de 5%. As maiores taxas de esterilidade e a menor produção de grãos e massa de 1.000 grãos foram observadas quando os genótipos foram submetidos à faixa de temperatura de 9 a 12ºC na fase da microsporogênese. A temperatura de 15ºC apresentou efeito menos significativo que as menores temperaturas testadas. Na faixa de temperatura de 18 a 21ºC, o comportamento das variáveis foi similar ao denotado pelas testemunhas mantidas em casa de vegetação, evidenciando que estas temperaturas não ocasionaram estresse significativo. A linhagem SC 676 apresentou menores taxas de esterilidade, maior produção de grãos e maior massa de 1.000 grãos nas menores temperaturas avaliadas no trabalho. Portanto, esta linhagem apresentou maior tolerância às baixas temperaturas na fase da microsporogênese, mostrando-se promissora para gerar uma cultivar que tenha adequado desempenho agronômico em regiões brasileiras onde é comum a ocorrência de frio na fase reprodutiva da cultura

O arroz é um dos cereais mais produzidos e consumidos no mundo, cultivado em aproximadamente 156 milhões de hectares, com uma produção mundial de mais de 600 milhões de toneladas por ano. O arroz é, hoje, alimento básico para mais de dois terços da população mundial. Contudo, minerais como ferro e zinco são perdidos durante o processo de beneficiamento dos grãos para comercialização. Uma vez que a deficiência de ferro afeta cerca de três bilhões de pessoas e é a deficiência mineral mais comum em humanos, diversos esforços têm sido feitos para aumentar a concentração deste mineral em grãos de arroz. Diversos projetos têm como objetivo compreender o mecanismo de translocação de nutrientes para grãos de arroz, visando o aumento de sua concentração com fins de biofortificação do alimento. Para melhor compreender a homeostase de ferro em plantas de arroz, conduzimos experimentos para analisar possíveis funções de duas proteínas. Proteínas da família NRAMP (Natural Resistance Associated Macrophage Protein) foram descritas como tendo envolvimento na homeostase de ferro em diferentes organismos. OsNRAMP7 apresenta propriedades características da família, como os motivos DPGN e MPH, possivelmente envolvidos no transporte de metais. Oócitos de Xenopus injetados com o mRNA de OsNRAMP7 apresentaram aumento significativo na concentração de ferro. A expressão heteróloga da proteína em oócitos indica o envolvimento da proteína no transporte transmembrana de ferro. Ferritina é outra proteína envolvida na homeostase de ferro nas células. Ferritinas são proteínas esféricas, capazes de armazenar ferro no seu interior, agindo também como um estoque de ferro nas células. O armazenamento de ferro dentro desta proteína pode prevenir reações que levam a produção de radicais livres e, consequentemente, estresse oxidativo. Duas cópias do gene da ferritina foram descritas em arroz. Respostas ao estresse oxidativo em uma linhagem mutante de arroz para o gene OsFER2 foram estudadas. Quando submetidas a excesso de ferro, plantas mutantes tiveram aumento na concentração de MDA (malondialdeído) nas partes aéreas e da atividade da enzima APX (ascorbato peroxidase) em raízes, revelando respostas ao dano oxidativo quando há baixa produção de ferritina. Plantas mutantes acumulam menos biomassa do que plantas WT (wild type) mesmo em condição controle de crescimento. Isso pode indicar um possível papel da ferritina na homeostase de ferro em plantas de arroz, ainda que as mesmas não estejam em estresse por excesso de ferro. Mecanismos compensatórios como o aumento da quantidade da proteína 5 frataxina e aumento do influxo de ferro para vacúolos também devem ser investigados. Mais experimentos são necessários para melhor compreensão do papel da ferritina na homeostase de ferro em arroz. Não obstante, com os experimentos aqui apresentados é possível determinar o envolvimento da proteína OsNRAMP7 na homeostase de ferro em arroz. / Rice is one of the most produced and consumed cereals in the world, cultivated in approximately 156 million hectares, with a world production of over 600 million tons. It is a staple food for two thirds of the world population. However, minerals such as iron and zinc are lost during rice processing for commercialization. Since iron deficiency affects around three billion people, and is the most common mineral deficiency in humans, several efforts have been made in order to increase this nutrient’s levels in rice grains. Several projects have as goal to understand translocation mechanisms of nutrients to rice grains as to increase their levels for biofortification purposes. To better understand iron homeostasis in rice plants, we conducted experiments in order to analyze the putative role of two proteins. The NRAMP (Natural Resistance Associated Macrophage Protein) family was described as having an important role in iron homeostasis in different organisms. OsNRAMP7 presents characteristic features of the family, as motifs DPGN and MPH, said to be involved in metal transport. Xenopus oocytes injected with OsNRAMP7 mRNA exhibited a significant increase in iron content. Heterologous expression of the protein in oocytes indicated that the protein is involved in transmembrane iron transport. Ferritin is another protein involved in intracellular iron homeostasis. Ferritins are spherical proteins capable of storing iron in their core, also acting as an iron buffer in cells. Storage of free iron inside this protein may prevent reactions that lead to the formation of oxygen radicals and, therefore, to oxidative stress. Two ferritin genes have been described in the rice genome. We studied the oxidative stress response of a mutant line of rice with impaired expression of OsFer2. When subjected to iron excess, mutant plants increased MDA (malondialdehyde) concentration in shoots and APX (ascorbate peroxidase) enzyme activity in roots, revealing oxidative damage responses when ferritin production is impaired. Mutant plants have lower weight than WT (wild type) even in control growth condition. This may indicate a possible role of ferritin in iron homeostasis in rice plants, even when they are not under iron stress. Compensative mechanisms such as increase of frataxin levels and iron influx to the vacuole should be investigated. More experiments are required for a proper understanding of ferritin role in iron homeostasis. Still, with these experiments allowed to determine the involvement of the OsNRAMP7 protein in iron homeostasis in rice.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O papel fisiolÃgico das peroxidases de glutationa (GPX) da mitocÃndria em plantas à muito pouco conhecido. Suas relaÃÃes com a fotossÃntese sÃo desconhecidas, ainda mais na presenÃa de estresse salino. Essa enzima possui grande importÃncia na remoÃÃo de H2O2 e hidroperÃxidos orgÃnicos, contribuindo na proteÃÃo oxidativa e na homeostase redox. Neste estudo, mutantes de arroz silenciados nos genes OsGPX1 ou OsGPX3, das proteÃnas mitocondriais, foram utilizados para entender os mecanismos fisiolÃgicos do papel dessa enzima no crescimento e fotossÃntese. Adicionalmente, estes processos foram estudados tambÃm em condiÃÃes de estresse salino para as plantas silenciadas em OsGPX1. Os resultados mostram, pela primeira vez, que a deficiÃncia de uma GPX mitocondrial à capaz de restringir o crescimento vegetal por deficiÃncia na fotossÃntese. Este efeito deve ser causado indiretamente por mudanÃas nas redes genÃticas e metabÃlicas desencadeadas por alteraÃÃes nos nÃveis de H2O2 (aumentado) e/ou glutationa reduzida (diminuÃda). à provÃvel que o estado redox alterado em mitocÃndrias pelo efeito da GPX possa aumentar a fotossÃntese atravÃs da comunicaÃÃo entre esta organela e cloroplastos por mecanismos ainda nÃo estabelecidos. AlÃm disso, o gene OsGPX1 mostrou ter papel significativo no controle do movimento estomÃtico, que à crucial para a eficiÃncia do uso da Ãgua sob condiÃÃo de estresse salino. As GPX mitocondriais tambÃm parecem estar envolvidas com a dissipaÃÃo do excesso de energia luminosa na forma de calor (NPQ) no aparato do fotossistema II e na rota da fotorrespiraÃÃo. Em conclusÃo, o gene OsGPX1, associado com seu produto proteico e mudanÃas desencadeadas nas redes metabÃlicas e gÃnicas, sÃo essenciais para o crescimento de arroz pelo aumento da fotossÃntese, especialmente a nÃvel de eficiÃncia de uso da luz envolvendo atividade do fotossistema II e eficiÃncia quÃntica do CO2 em condiÃÃes normais de crescimento. Adicionalmente, a GPX1 aparenta mostrar uma importÃncia menor para a resistÃncia ao estresse salino. / The physiological role of glutathione peroxidases (GPX) in plant mitochondria is little known. Their relations with the photosynthesis are unknown, even more in presence of salt stress. This enzyme have great importance in H2O2 and organic hydroperoxides scavenging, contributing in oxidative protection and redox homeostasis. In this study, silenced rice mutants in OsGPX1 and OsGPX3 genes, coding for the mitochondrial proteins, were used to better understand the physiological mechanisms of the role of this protein in growth and photosynthesis. Additionally, these processes were also studied in salt stress conditions with the plants silenced in OsGPX1. The results show, for the first time, that the lacking of a mitochondrial GPX is capable of restricting plant growth by impairment in photosynthesis. This response might be an indirect consequence of changes in gene and metabolic networks trigged by alterations in H2O2 (raised) and/or reduced glutathione (diminished). It is likely that the altered redox state in mitochondria by GPX effects can improve photosynthesis through cross-talk between this organelle and chloroplasts by yet unknown mechanisms. Furthermore, the OsGPX1 gene showed significant role in stomatal control, which is crucial to the water use efficiency under salt stress conditions. The mitochondrial GPX also seems to be involved with dissipation of excess light energy as heat (NPQ) in photosystem II apparatus and in photorespiratory pathway. In conclusion, the OsGPX1 gene, associated with it protein product and changes in gene and metabolic networks, are essential to rice growth by improvement of photosynthesis, especially at light use efficiency level involving photosystem II activity and CO2 quantum efficiency in normal and growth conditions. Additionally, GPX1 seems to be less important to salt stress tolerance.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As enzimas Peroxidase do ascorbato (APX) e catalase (CAT) sÃo as mais importantes na remoÃÃo de H2O2 nas cÃlulas vegetais. Ambas estÃo presentes nos peroxissomos. Em elevada fotorrespiraÃÃo a quantidade de H2O2 nos peroxissomos à aumentada, em funÃÃo de uma maior atividade de glicolato oxidase (GO), enzima produtora de H2O2. A catalase se destaca na remoÃÃo de H2O2 por possuir um Km elevado e ser capaz de eliminar maiores concentraÃÃes de H2O2 do que a APX. A importÃncia da isoforma peroxissomal da APX no metabolismo antioxidante das cÃlulas vegetais ainda à desconhecida. Hà poucos trabalhos na literatura que estudam a papel da APXp. Para tanto, realizamos esse trabalho com o objetivo de avaliar o efeito da inibiÃÃo da catalase em plantas de arroz (APX4) silenciadas em uma isoforma peroxissomal de APX. Inicialmente foi realizada uma caracterizaÃÃo de trÃs linhagens de APX4 (Lg, Lh e Lj), com o objetivo de selecionar uma para estudos futuros. Foi observado uma menor atividade de GO e um leve aumento na fotossÃntese liquida nas trÃs linhagens mutantes. Com base em parÃmetros bioquÃmicos, fisiolÃgicos e fotossintÃticos, foi escolhida a linhagem APX4-Lg. O silenciamento da APX4 resultou em supressÃo da expressÃo da outra isoforma peroxissomal, APX3. Posteriormente, foram realizados experimentos inibindo a catalase com aminotriazol (AT) em plantas NT (nÃo transformadas) e APX4. As plantas mutantes tiveram um menor vazamento de eletrÃlitos do que as NT, com a inibiÃÃo da catalase. A sÃntese de GSH (glutationa reduzida), na ausÃncia de CAT, foi maior nas plantas NT. Com a inibiÃÃo da CAT a atividade de GPX (peroxidade da glutationa) aumentou mais nas plantas APX4. Com o objetivo de induzir uma maior efeito da ausÃncia de CAT, foi realizado um experimento combinando inibiÃÃo CAT com luz (1000 &#956;mol fÃtons m-2s-1), em segmentos. Semelhante ao resultados encontrados em plantas, as plantas APX4 sofreram menos com a inibiÃÃo da catalase. Visto que no tratamento de AT+luz as plantas mutantes, comparadas com as NT, apresentaram maior Fv/Fm, menor vazamento de eletrÃlitos e menor acumulaÃÃo de H2O2. Experimentos com inibiÃÃo de GO tambÃm foram conduzidos, com o intuito de reduzir a fotorrespiraÃÃo. Estes resultados mostram que as plantas silenciadas em APX4 apresentam uma maior tolerÃncia a inibiÃÃo da catalase atravÃs de uma nova homeostase redox capaz de lidar melhor com ausÃncia de catalase. Estudos posteriores sÃo necessÃrios para elucidar quais mecanismos as plantas APX4 desenvolveram para conferir a elas uma melhor aclimataÃÃo a ausÃncia de catalase. / The ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) are the most important enzymes in removing H2O2 of plant cells. Both are present in peroxisomes. In high photorespiration, the amount of H2O2 in peroxisomes is increased, due to greater activity of glycolate oxidase (GO), enzyme producer of H2O2. Catalase has greater involvement in the removal of H2O2 presenting a high Km and the ability to scavenge higher concentrations of H2O2 than APX. The importance of the peroxisomal isoform of APX in antioxidant metabolism of plant cells is still unknown. There are few papers in literature reporting the role of pAPX. Thus, we performed this work with the objective of evaluating the effect of catalase inhibition in rice plants (APX4) silenced in APXâs peroxisomal isoform. Initially, it was performed a characterization work of three lines of APX4 (Lg, Lh and Lj), aiming to select one line for future studies. It was observed lower GO activity and a slight increase in net photosynthesis in the three mutant lines. Based on biochemical, physiological and photosynthetic parameters, APX4-Lg line was chosen. The APX4 silencing resulted in suppression of expression of the other peroxisomal isoform, APX3. Subsequently, experiments were conducted with catalase inhibition by aminotriazole (AT) in plants NT and APX4. Mutant plants had less electrolyte leakage than NT plants when catalase was inhibited. The synthesis of GSH in the absence of CAT was higher in NT plants. After CAT inhibition, GPX activity increase was higher in APX4 than in NT plants. In order to induce a greater effect of the CAT absence, an experiment was performed combining CAT inhibition with light (1000 &#956;mol photons m -2 s -1), in leaf segments. Similar to the results found in plants, APX4 suffered less than NT plants, with catalase inhibition. APX4 plants also showed higher Fv/Fm, lower electrolyte leakage and lower accumulation of H2O2, in AT+light treatment. Experiments with inhibition of GO were also conducted in order to reduce photorespiration. These results show that plants silenced in APX4 exhibited greater tolerance to inhibition of catalase by a new redox homeostasis able to cope with the catalase inhibition. Further studies are needed to elucidate the mechanisms that APX4 plants have developed to provide better acclimation to catalase inhibition.