Seeds of high quality are necessary to produce grass in hydroponic system, nevertheless, often seeds have poor quality and are in low amount. The physiological performance has been improved by the use of pre-germination treatments in osmotic conditioning and pregermination, to increase speed and uniformity of seed germination. There is lack of information about these treatments enough concerning grass crops. This work had as objective to establish parameters of osmotic conditioning and pre-germination use on black oat, millet and corn seeds and to compare the better conditions of these treatments to produce hydroponic grass. Three experiments were conducted, in the first, the seeds were subjected to treatments with potentials of -0,4; - 0,6; -0,8; -1,0; -1,2; -1,4 and -1,6 MPa, obtained in solution with polyethylene glycol 6000, in periods of 48 and 72 hours, to establish osmotic conditioning conditions. In the second, the seeds were placed into water and in nutritious solution, in periods of 12, 24 and 36 hours and incubated for 12, 18 and 24 hours, to determine the best conditions of pre-germination of these crops. In the third experiment were compared the better treatments determinate in the previous experiments to produce hydroponic grass in greenhouse. The conclusion is that: a) The best condition for OC of black oat and millet are -0,8 MPa of osmotic potential with 72 hours of imbibition. The best condition for corn are -1,0 MPa of osmotic potential with 48 hours of imbibition; b) The more conditions favorable to seed PG of black oat are 24 hours of imbibition in nutritious solution and 18 hours of incubation. The best period of imbibition in pure water for millet and corn are 12 hours, with 12 and 24 hours of incubation, respectively; c) The pre-germination treatment propicie taller plants of black oats and corn at 14 days, and more production of green mass, in three crops, that osmotic conditioning, at 14 days after sowing. The treatments of pre-germination and osmotic conditioning did not propicie difference of macro elements and brut protein in plants at 14 days. / A produção de forragem no sistema hidropônico necessita usar sementes de alta qualidade, no entanto, nem sempre se dispõe de material em quantidade e qualidade exigidas para o sucesso da produção. Visando melhorar o desempenho fisiológico das sementes tem sido recomendados os tratamentos de condicionamento osmótico e pré-germinação, a fim de aumentar a velocidade e uniformidade da germinação e a emergência das plântulas. A falta de informações destes tratamentos em sementes de espécies forrageiras tem dificultado seu uso. O presente trabalho teve por objetivos estabelecer os parâmetros para uso do condicionamento osmótico e prégerminação das sementes de aveia preta, milheto e milho e comparar as melhores condições dos referidos tratamentos para a produção de forragem hidropônica. Conduziram-se três experimentos, sendo que no primeiro as sementes das três espécies foram submetidas aos tratamentos com potenciais de -0,4; -0,6; -0,8; -1,0; -1,2; -1,4 e -1,6 MPa, obtidos em solução com polietileno glicol 6000, por períodos de 48 e 72 horas, para estabelecimento das condições do condicionamento osmótico. No segundo, as sementes foram imersas em água e em solução nutritiva, por períodos de 12, 24 e 36 horas e incubadas por 12, 18 e 24 horas, para determinar as melhores condições da pré-germinação das mesmas espécies. No terceiro experimento, compararam-se os melhores tratamentos prégerminativos determinados nas etapas anteriores para a produção de forragem hidropônica, em estufa. Concluiu-se que: a) as melhores condições para o condicionamento osmótico de aveia preta e milheto são -0,8 MPa de potencial osmótico por 72 horas de embebição. Para milho as melhores condições são o potencial osmótico de -1,0 MPa por 48 horas; b) As condições mais favoráveis para a pré-germinação das sementes de aveia preta são 24 horas de embebição em solução nutritiva e 18 horas de incubação. Para sementes de milheto e milho o melhor período para embebição em água pura são 12 horas, com 12 e 24 horas de incubação, respectivamente; c) O tratamento de régerminação produz maior estatura de plantas de aveia preta e milho aos 14 dias, e maior produção de fitomassa fresca, nas três spécies, em relação ao condicionamento osmótico, aos 14 dias após a semeadura. Os tratamentos de pré-germinação e condicionamento osmótico não diferem quanto ao estabelecimento dos teores de macroelementos minerais e de proteína bruta aos 14 dias.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 - capa_abstract.pdf: 99910 bytes, checksum: 2d06bc0277aa39546d50a70079c6e1d3 (MD5) Previous issue date: 2009-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tomato plants (Solanum lycopersicum Mill) c.v Santa Clara 5600 VF were submitted to increasing concentratíons of NaCl, up to 150 mM. In order were set up two experiments to evaluate the initial effects that affect the primary production and the mechanisms of adaptation to salinity under continuous stress. The plants were cultivated in Hoagland`s hidroponic solution, in the greenhouse. In condition the first experiment, the plants were grown in 0, 50, 100 and 150 mM NaCl solution obtained by gradually applied 50 mM of the salt. In the second experiment, the NaCl was add every 12 hours until the final concentration of 150 mM. It were evaluated the osmotic potential (Ψs) of leaves and roots, Na+, Cl-, K+, Ca2+ and Mg2+ íons concentratíons in roots, stem and leaves, proline concentration in leaves, gas exchange, estimative of photorespiration, chlorophyll a fluorescence, chlorophyll a fluorescence image and antioxidative activity in the leaves. The plants submitted to salt stress presented a decreased on ψs of leaves and roots. This decrease might be attributed to accumulation Na+, K+, Cl- and sugars in the cytoplasm, which also contributed to an osmotic adjustment. There was an increase in the proline synthesis, which is attributed the role as osmoprotectant osmolyte protection to salt stress. It was detected decrease in photosynthetic rate in response to stomatal and non-stomatal effects. The contents of chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids and the chlorophyll a/b ratio showed decrease. It was observed decrease in the quantum yield of linear electron flux through PSII. Increments in quantum yield of regulated non- photochemical energy loss in PS II Y(NPQ) and in non- photochemical quenching (NPQ) and high rates of Y(NPQ)/ Y (NO) in plants submitted to salt stress. There was increase of SODs and APXs enzymes activity that participate in water- water cycle. From these results, we can conclude that, tomato plants submitted to salt stress developed osmotic adjustment in order to assure water absorption. The plants also showed efficient mechanisms of photoprotection, through dissipation of excess energy in the electron transport chain. Such mechanisms involve the dissipation of energy as heat, by photorespiration and by water-water cycle. Furthermore, it was possible to monitor the extension of stress through the means of the chlorophyll a fluorescence image. / Plantas de tomateiro (Solanum lycopersicum Mill) cultivar Santa Clara 5600 VF foram submetidas a concentrações crescentes de NaCl até uma concentração de 150 mM. Com o objetivo de avaliar os efeitos iniciais que afeta a produção primária e os mecanismos de adaptação à salinidade sob estresse prolongado, foram implantados dois experimentos. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland em casa de vegetação. No primeiro experimento, as plantas foram cultivadas em solução de 0, 50, 100 e 150 mM de NaCl o qual foi aplicado de forma progressiva de 50 mM. No segundo o NaCl foi adicionado a cada 12 horas até atingir 150 mM. Foram avaliados o potencial osmótico (ψs) das folhas e raízes, concentração dos íons Na+, Cl-, K+, Ca2+ e Mg2+ nas raízes, nos caules e nas folhas, concentração de prolina nas folhas, variáveis de trocas gasosas, estimativa da fotorrespiração fluorescência da clorofila a, imagem da fluorescência da clorofila a e atividade antioxidativa nas folhas. As plantas submetidas ao estresse salino apresentaram decréscimo no ψs das folhas e raízes. Tal decréscimo pode ser atribuído ao acúmulo de Na+, K+ e Cl- e açúcares que contribuíram para o ajustamento osmótico. Houve aumento na síntese de prolina, o qual foi relacionado como um osmólito de proteção ao estresse salino. Foi detectada queda na taxa fotossintética em reposta aos efeitos estomáticos e não estomáticos. Os teores de clorofila a, clorofila b, carotenóides e na relação clorofila a/b apresentaram decréscimo. Foi verificado decréscimo na taxa de transporte de elétrons no FSII. Houve aumento no rendimento quântico da dissipação regulada de energia não- fotoquímica no FSII Y(NPQ), na dissipação não-fotoquímica (NPQ) e altas taxas de Y(NPQ)/Y(NO) nas plantas submetidas ao estresse salino. Ocorreu aumento da atividade das enzimas SODs e APXs que participam no ciclo água-água. A partir desses resultados, pode-se concluir que, plantas de tomateiro submetidas ao estresse salino, desenvolveram ajustamento osmótico condicionando a absorção de água. Apresentaram mecanismos de fotoproteção eficientes na dissipação do excesso de energia na cadeia transportadora de elétrons. Tais mecanismos envolvem a dissipação de energia na forma de calor, pela fotorrespiração e pelo ciclo água-água. Além disso, foi possível acompanhar o prolongamento do estresse a partir das alterações na imagem da fluorescência da clorofila a.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-05-23T12:48:29Z No. of bitstreams: 1 DANIEL SOARES DE ABRANTES - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2015..pdf: 4362123 bytes, checksum: 252907e323bf8081a6d7afc2b1361702 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-23T12:48:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL SOARES DE ABRANTES - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2015..pdf: 4362123 bytes, checksum: 252907e323bf8081a6d7afc2b1361702 (MD5) Previous issue date: 2015 / O cultivo da goiabeira mostra-se como atividade econômica e social importante, visto ser uma das frutas tropicais de maior aceitação no Brasil, entretanto, a disponibilidade de água para a irrigação tem se tornado cada vez mais escassa, tanto em termos de quantidade como de qualidade especialmente, em regiões áridas e semiáridas onde a evaporação é maior que a precipitação. Nesse contexto, o uso de águas salinas na agricultura deve ser considerado como alternativa importante, pois muitas vezes, é a única água disponível ao agricultor. Neste sentido, objetivou-se com esta pesquisa, avaliar a produção de mudas enxertadas de goiabeira irrigadas com águas de distintos níveis salinos e sob doses de adubação nitrogenada. Instalou-se dois experimentos usando em um o porta-enxerto de goiabeira Crioula e no outro o porta enxerto Paluma e, tendo como enxerto, a cv. de goiabeira Paluma. Os distintos experimentos foram instalados em condição de casa de vegetação, do Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar da Universidade Federal de Campina Grande, Campus de Pombal-PB, usandose o delineamento experimental de blocos casualizados, cujos tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 5 x 4 e quatro repetições, sendo cada parcela constituída por três plantas. Os tratamentos resultaram da combinação entre dois fatores: salinidade da água de irrigação (CEa) em cinco níveis sendo eles S1-0,3; S2-1,1; S3-1,9; S4-2,7 e S5-3,5 dS m-1 preparados mediante adição de cloreto de Na, Ca e Mg, mantendo-se uma proporção equivalente igual a 7:2:1, respectivamente, e quatro doses de nitrogênio N1 - 70%, N2 - 100%, N3 -130% e N4 - 160% da dose padrão (552 mg de N dm-3 ). O aumento da CEa, a partir de 0,3 dS m-1 afeta negativamente as variáveis de crescimento bem como a qualidade das mudas de goiabeira Paluma enxertadas sob os porta-enxertos Paluma e Crioula. Houve interação entre a salinidade da água de irrigação e doses de nitrogênio para o diâmetro do enxerto de goiabeira Paluma, sendo que a dose de 100% de N reduziu o efeito da salinidade da água de irrigação aos 70 DAT. Para as mudas de goiabeira Paluma tendo como porta-enxerto a cv. Crioula, a adubação nitrogenada nas doses 100% e 130% para o IQD, atenuaram os efeitos do estresse salino, obtendo-se os maiores valores sob o nível de CEa de 0,8 e 1,4 dS m-1 respectivamente. As mudas irrigadas com águas de CEa de até 1,9 dS m-1 atenderam os critérios para produção de muda padrão de goiabeira. A utilização de águas com CEa de até 2,2 e 2,0 dS m-1 , na irrigação de mudas de goiabeiras Paluma tendo como porta enxerto a cv. Crioula e cv. Paluma, respectivamente, promovem redução aceitável no crescimento das plantas de 10%. / The cultivation of guava shows up as an important economic and social activity, since it is one of largest acceptance of tropical fruits in Brazil, however, the availability of water for irrigation has become increasingly scarce, both in terms of quantity and quality especially in arid and semi-arid regions where evaporation is greater than precipitation. In this context, the use of saline water in agriculture should be considered as an important alternative because it is often the only water available to the farming community. In this sense, the aim of this research was to evaluate the production of grafted guava plants irrigated with differing levels of saline water and under nitrogen fertilization. He settled on a two experiments using the rootstock of guava Crioula and the other of rootstock and Paluma with the graft, the cv. And Paluma guava. The different experiments were conducted in greenhouse conditions, the Center for Science and Agrifood Technology, Federal University of Campina Grande, Campus de Pombal-PB, using the experimental randomized block design and treatments were distributed in factorial 5 x 4, is 4 replicates, each plot had three plants. The treatments resulted from the combination of two factors: irrigation water salinity (ECw) in five levels S1-0,3; S2- 1,1; S3-1,9; S4-2,7 and S5-3,5 dS m-1 prepared by adding chloride Na, Ca and Mg, maintaining an equivalent ratio equal to 7: 2: 1, respectively, and four nitrogen levels N1 - 70%, N2 - 100%, N3 -130% and N4 - 160% of standard dose (552 mg N dm-3 ). The increase in CEa, from 0,3 dS m-1 negatively affects the growth variables and the quality of Paluma guava plants grafted on rootstocks Paluma and Crioula. There was interaction between water salinity irrigation and nitrogen levels to the diameter of the graft paluma guava, wherein the dose of 100% N reduced the effect of salinity irrigation water at 70 DAT. For guava plants cv Paluma acting as rootstock. Crioula, nitrogen fertilization in doses 100% and 130% for IQD, mitigated the effects of salt stress, obtaining the highest values under ECw level of 0,8 and 1,4 dS m-1 respectively. The seedlings irrigated with ECw of water up to 1,9 dS m-1 met the criteria for the production of standard guava changes. The use of water with supper to 2,2 and 2,0 dS m-1 in irrigation guava seedlings Paluma acting as door graft for cv. Crioula and cv. Paluma respectively, promote acceptable reduction in growth of the plants 10%

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-08-10T17:18:30Z No. of bitstreams: 2 Tese - Leandro Nascimento da Silva Rodrigues - 2014.pdf: 2636013 bytes, checksum: 332020037e85516d843bbcbfc5e4da75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-15T13:41:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Leandro Nascimento da Silva Rodrigues - 2014.pdf: 2636013 bytes, checksum: 332020037e85516d843bbcbfc5e4da75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T13:41:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Leandro Nascimento da Silva Rodrigues - 2014.pdf: 2636013 bytes, checksum: 332020037e85516d843bbcbfc5e4da75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-11-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The dimorphic fungus Paracoccidioides is the etiological agent of paracoccidioidomycosis, a systemic mycosis with high relevance for the public health in Brazil and other Latin American countries such as Colombia and Venezuela. Generally, microorganisms require responses to stress conditions to survive in response to environmental changes and pathogenic organisms, particularly, require an effective response even higher to react against host defences. Osmotic stress has been used as a model to study signal transduction and seems to cause many cellular adaptations, which include signal transduction pathways modification, protein expression alteration and cellular volume and size regulation. In this work we have evaluated the proteomic profile of yeast cells of Paracoccidioides sp. (Pb01) obtained in osmotic stress condition. Data describe an osmoadaptative response of this fungus when subjected to this treatment. Proteins involved in the synthesis of the cell wall components were modulated, evidencing a remodelling of the cell wall. In addition, it was also observed alterations on the energy metabolism, given that proteins of the pentose phosphate pathway were abundant while proteins of the glycolysis were less abundant under osmotic stress condition. In addition changes in amino acid metabolism were also observed; more clearly the degradation of amino acids such as leucine, isoleucine and valine was induced during osmotic stress. Hereupon, our study suggests that Paracoccidioides sp. (Pb01) present a vast osmoadaptative repertoire; comprising different proteins which act complementarily and that this response could be able to minimize the effects caused by osmotic stress. / O fungo dimórfico Paracoccidioides é o agente etiológico da paracoccidioidomicose, uma micose sistêmica com grande relevância na saúde pública no Brasil e em outros países da América Latina, como Colômbia e Venezuela. Microrganismos, em geral, requerem respostas às condições de estresse para sobreviver às mudanças ambientais e patógenos, em particular, necessitam de uma resposta efetiva ainda maior para reagir às defesas do hospedeiro. O estresse osmótico é usado como um modelo para estudos de transdução de sinais e parece causar muitas adaptações celulares, as quais incluem alterações nas vias de transdução de sinais, expressão de proteínas e regulação do volume e tamanho celulares. Neste trabalho foi avaliado o perfil proteômico das células leveduriformes de Paracoccidioides sp. (Pb01) obtidas sob condições de estresse osmótico. Os dados evidenciam uma resposta osmoadaptativa deste fungo, quando submetido a este tipo de estresse. Proteínas envolvidas na biossíntese de componentes de parede celular foram moduladas, evidenciando um remodelamento de parede. Também foram observadas prováveis alterações no metabolismo de energia, tendo em vista que proteínas da via das pentoses fosfato mostraram-se abundantes, enquanto proteínas da via glicolítica mostraram-se em menor abundância frente às condições de estresse osmótico. Adicionalmente alterações no metabolismo de aminoácidos também foram observadas; de forma mais evidente a degradação de aminoácidos como leucina, valina e isoleucina foi induzida durante o estresse osmótico. Neste sentido, nosso estudo sugere que Paracoccidioides sp. (Pb01) possui um amplo repertório osmoadaptativo, composto por diferentes proteínas que atuam de maneira complementar e que devem atuar promovendo a minimização dos efeitos causados pelo estresse osmótico.

Os comprimidos osmóticos do tipo bicamada ou \"push pull\" são sistemas reservatórios constituídos de um núcleo bicamada, circundado por uma membrana semipermeável e com um orifício de liberação perfurado a laser que permitem a liberação do fármaco através da cinética de ordem zero. Este sistema possui a vantagem de apresentar uma liberação controlada e não influenciada pelos fatores fisiológicos do trato gastrointestinal, permitindo aplicações terapêuticas para novos fármacos e inclusive para fármacos já existentes. O presente projeto contemplou as etapas de desenvolvimento, caracterização e avaliação de um sistema osmótico do tipo bicamada ou \"push pull\", para veiculação do atenolol, um beta bloquador de grande importância na terapia antihipertensiva. Após a padronização e validação da metodologia analítica, estudos de compatibilidade entre o fármaco e os excipientes através da análise calorimétrica e espectroscopia no infravermelho (pré-formulação), a produção, a caracterização da membrana de revestimento e, por fim, a avaliação do desempenho dos núcleos osmóticos foram realizados. Assim, três lotes, com 4kg cada, foram produzidos para determinação do peso médio e do ferramental adequados, além da proporção entre os excipientes da formulação. O processo de compressão deu origem aos núcleos osmóticos do tipo bicamada que foram submetidos à avaliação físico-química como determinação do peso médio, da dureza, da friabilidade e da espessura. Além disso, padronizou-se o processo de revestimento dos núcleos com membrana semipermeável e avaliou-se o perfil de captação de água dos núcleos resultantes (\"Swelling\"). A membrana de revestimento foi submetida à microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise por adsorção de nitrogênio e porosimetria de mercúrio para verificação da distribuição e tamanho médio dos poros. Para a obtenção do orifício de liberação padronizou-se a quantidade de radiação a laser suficiente para perfuração da membrana semipermeável que envolve os núcleos. Após a perfuração a laser, os núcleos foram submetidos então ao estudo de liberação in vitro para avaliação da influência do diâmetro de orifícios, do número de orifícios, da espessura da membrana semipermeável, da hidrodinâmica do meio de dissolução e da influência térmica na velocidade de liberação do fármaco. A cinética do tipo ordem zero e o controle da liberação do fármaco ao longo do tempo foram alcançados com sucesso a partir dos núcleos osmóticos produzidos no lote 03. / The push pull osmotic release tablets are bilayer core reservoir systems surrounded by semi permeable membrane and with one delivery hole where the drug is released through, following zero order release kinetics. This system has many advantages and two of them are the controlled drug release and independence of physiologically factors allowing many therapeutic applications to new one and known one drugs. This exclusive work proposed the development, characterization and evaluation of atenolol push pull osmotic system that is very important to antihypertensive treatment. After analytical standardization and validation activities, the pre-formulation studies using calorimetric and infra red spectroscopy techniques, manufacturing, semi permeable membrane characterization and finally osmotic tablets performance evaluation were performed. Batches about 4 kg each one were manufactured and tablets average weight, by-layer proportionality and suitable punches were chosen. Thus the osmotic tablets obtained by bi-layer press were physical and chemical evaluated (average weight, hardness, friability, and thickness). After that the tablets were submitted to a coating process with semi permeable membrane and the uptake water profile (Swelling) was observed to characterize the membrane permeability. The semi permeable membrane was submitted also to scanning electron microscopy (SEM), nitrogen adsorption and mercury porosimetry techniques in order to characterize the porous average diameter and distribution. To produce the delivery hole in the drug layer semi permeable membrane the sufficient laser radiation amount was studied and determined. So the perforated osmotic tablets were submitted to in vitro drug release studies to evaluate the influence of hole diameter, hole number, coating thickness, medium hydrodynamic and temperature stress responsible for drug release modifications. Finally the controlled delivery and the zero order drug release kinetics were achieved successfully from osmotic tablets developed and produced in the third bath. This third bath was the result of the factors comprehension and the optimization of the early ones.

O aumento da participação dos biocombustíveis na matriz energética mundial pode ajudar a prolongar a existência das reservas de petróleo, mitigar as ameaças representadas pela mudança climática e permitir melhor segurança do fornecimento de energia em uma escala global. Neste cenário, o processo brasileiro da produção de etanol a partir da cana-de-açúcar tem ganhado papel de destaque, pelo alto rendimento e baixo custo da produção. Linhagens de S. cerevisiae são amplamente empregadas nas fermentações industriais e, embora sejam consideradas mais tolerantes em relação a outras, o processo brasileiro impõe uma variedade de fatores estressantes sob a mesma, afetando o seu metabolismo e crescimento. A fermentação com alto teor alcoólico, realizada a partir da utilização de mostos contendo altas concentrações de açúcares, é uma das maneiras mais eficientes de se obter elevados níveis de etanol. No entanto, tal tecnologia procede ocasionando efeitos deletérios adicionais à levedura. Neste contexto, aumentar a tolerância da levedura é de fundamental importância para alcançar um desempenho fermentativo satisfatório. Neste estudo foram avaliadas linhagens de S. cerevisiae, isogênicas a linhagem industrial CAT-1, com a sobre-expressão dos genes TRP1 e MSN2, envolvidos na biossíntese de triptofano e na resposta geral ao estresse, respectivamente. Tais linhagens foram avaliadas quanto ao seu potencial para realizar fermentações com alto teor alcoólico, simulando as condições industriais brasileiras. Os resultados revelaram que o gene MSN2, na versão truncada, favoreceu a linhagem principalmente com relação ao estresse osmótico, aumentando a velocidade de fermentação e o consumo de açúcares. O gene TRP1 promoveu maior crescimento da linhagem em meio YEPD com 8% de etanol, contudo, tornou a linhagem menos viável em concentrações acima deste nível. No presente trabalho também foi avaliado o efeito da suplementação de aminoácidos na fisiologia da linhagem CAT-1 em meio YNB e em mostos de melaço e xarope de cana-de-açúcar. A suplementação com histidida promoveu maior crescimento e viabilidade celular nos diferentes meios testados. Além de histidina, os aminoácidos lisina e alanina aumentaram o crescimento da CAT-1 em mosto de melaço. A suplementação de triptofano e asparagina também promoveu aumento da viabilidade celular em mosto de xarope. Por outro lado, nos testes em microplacas a suplementação com cisteína depreciou o crescimento da linhagem em meio YNB com 10 e 12% de etanol e em mosto de melaço com 20% de ART. Os resultados obtidos indicam que tanto a engenharia genética, quanto a suplementação de aminoácidos podem ser alternativas viáveis para aumentar a tolerância de S. cerevisiae, para suportar condições de múltiplo estresse, encontradas em destilarias brasileiras. / The expansion biofuels participation in the world energy matrix would help to extend the existence of fossil fuel reservoirs, mitigate the threats of climate change, and enable a better security of energy supply. The Brazilian process of ethanol production from sugarcane has gained an important role in the global energy scenario, for the high yield and low production cost. S. cerevisiae species is widely used in industrial fermentations for being resistant, but the Brazilian process imposes a variety of stressing factors to the yeast, affecting its metabolism and growth. The Very High Gravity Fermentation is performed by the utilization of musts with high sugar concentration and is one of the most efficient ways for obtaining high ethanol levels. However, this technology causes additional deleterious effects to the yeast. In this context, increasing yeast tolerance is of fundamental importance for a satisfactory fermentative performance. In this study we assessed S. cerevisiae strains - isogenic to the industrial strain CAT-1 - with over expression of TRP1 and MSN2 genes involved to tryptophan biosynthesis and in general stress response, respectively. These strains were evaluated for their potential to perform fermentations with high ethanol content, simulating the conditions of Brazilian distilleries. The results showed that the MSN2 gene in the truncated version improved strain mainly to respond to the osmotic stress, increasing in fermentation velocity and the consumption of sugars. The TRP1 gene overexpression promoted higher growth in YEPD medium with 8% ethanol, however, decreased viability at concentrations above this level. The present work also evaluated the effect of amino acid supplementation on the physiology of the CAT-1 strain in YNB medium and in molasses and syrup of sugarcane. Histidide supplementation increased the growth and cell viability in the different media tested. In addition to histidine, the amino acids lysine and alanine increased the growth of CAT-1 in molasses. Supplementation of tryptophan and asparagine also promoted increased cell viability in sugarcane syrup. On the other hand, in microplate assays, cysteine supplementation decreased growth in YNB medium with 10 and 12% ethanol, and in molasses with 20% ART. The results indicate that both genetic engineering and amino acid supplementation may be viable alternatives to increase tolerance of S. cerevisiae to supporting multiple stress conditions typical in Brazilian distilleries.

A pesquisa foi conduzida nos laboratórios de Análise de Sementes do Departamento de Produção Vegetal, USP/ESALQ, e do Departamento de Horticultura e Agricultura da Universidade do Estado de Ohio, Columbus, OH, E.U.A. O trabalho procurou avaliar a eficiência de diferentes processos de condicionamento fisiológico de sementes de cebola, bem como estudar o efeito da secagem e do armazenamento sobre o potencial fisiológico das sementes condicionadas. O trabalho foi conduzido em três etapas; na primeira, utilizandose 6 lotes de sementes do cultivar Granex 33, avaliaram-se três procedimentos para o condicionamento fisiológico: a) hidratação das sementes entre folhas de papel toalha, durante 48 e 96 horas, a 15ºC; b) osmocondicionamento em solução de PEG 8000, sob potenciais hídricos de –0,5 MPa e –1,0 MPa, durante 24 e 48 horas, a 15ºC e c) hidratação das sementes com utilização do método do tambor, a 15ºC e 25ºC, em que as quantidades de água adicionadas e o período de hidratação foram variáveis entre os diferentes lotes. A segunda etapa constou do estudo de diferentes procedimentos de secagem após o condicionamento fisiológico. Para tanto, após o hidrocondicionamento entre folhas de papel toalha, por 48h, seis lotes do cultivar Petroline, foram submetidos a secagem rápida (em estufa com circulação de ar) e a secagem lenta (em câmara a 20ºC e umidade relativa de 50%-55% durante 72h). Foi também, avaliada a influência da incubação pré-secagem, utilizando-se: a) soluções de PEG 8000, a 8ºC durante 24, 72 ou 120 horas; b) banho-maria a 40ºC, durante 1, 3 e 5 horas; e c) em estufa, a 35ºC, durante 24 e 48 horas. Na terceira fase da pesquisa, avaliou-se o potencial de armazenamento das sementes, de quatro lotes de sementes de três cultivares (Petroline, Primavera e Crioula Mercosul), submetidas ao hidrocondicionamento e secagem rápida; as sementes foram armazenadas em câmara seca (50% de umidade relativa do ar, a 20ºC) e em ambiente de laboratório, durante 9 meses. Os resultados permitiram concluir que: a) o hidrocondicionamento, envolvendo a embebição entre folhas de papel toalha, constitui procedimento adequado para o condicionamento fisiológico de sementes de cebola, beneficiando principalmente a velocidade de germinação; b) a definição de procedimentos para o condicionamento fisiológico deve considerar o grau de umidade das sementes após a hidratação, não sendo recomendada a embebição durante período pré-determinado; as sementes de cebola devem atingir grau de umidade de 44% a 49% após a hidratação; c) o processo de secagem rápida, em estufa com circulação de ar, a 35ºC-40ºC, é mais conveniente para a secagem de sementes de cebola condicionadas, tornando-as tolerantes à dessecação e d) o desempenho das sementes durante o armazenamento após o condicionamento fisiológico é dependente do genótipo utilizado. / This work was carried out at the seed analysis laboratories of the Department of Crop Science, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (USP/ESALQ) and of the Department of Horticulture and Crop Science of the Ohio State University. The objectives were to study different methods of priming for onion seeds and also to verify the influence of drying and storage on the physiological potential of primed seeds. The research was conducted in three phases. First, using six lots of onion seeds (cultivar Granex 33), the effects of three priming techniques were compared: a) hydropriming, through seed imbibition between layers of paper towel, for 48 or 96 h, at 15ºC; b) osmopriming, using PEG 8000 solution with osmotic potentials of – 0.5 MPa and –1.0 MPa, for 24 and 48 h, at 15ºC) and c) seed hydration by the drum priming technique, at 15ºC and 25ºC, which the optimal amount of water added and imbibition periods were variable among seed lots. At the second phase, drying procedures after priming were tested. For that, after hydropriming (between layers of paper towel, for 48h), six lots of “Petroline”, were submitted to fast drying (in an oven with air circulation) and to slow drying (in a chamber at 20ºC and 50%-60% relative humidity, for 72h). The influence of pre-drying incubation was also evaluated by using: a) PEG 8000 solution, at 8ºC, for 24, 72 and 120h; b) waterbath at 40ºC, for 1, 3 and 5h; and c) incubation in an oven, at 35ºC, for 24 and 48h. In the third phase, the storability of four seed lots each of three cultivars (Petroline, Primavera and Crioula Mercosul), hydroprimed and fast dried, was evaluated; samples of those lots were stored in a dry chamber (relative humidity around 50%, at 20ºC) and in the laboratory environment, during 9 months. The results showed that: a) the hydropriming, between layers of paper towel, is an adequate procedure for priming onion seeds, with beneficial effects mainly on speed of germination; b) for choosing the physiological conditioning procedure, the seed moisture content should be considered after hydration, it’s not being recommended the imbibition during pre-determined period; the onion seeds should reach moisture content of 44% to 49% after the hydration; c) the process of fast drying, in oven with air circulation, at 35ºC-40ºC, is convenient for the drying of primed onion seeds, inducing desiccation tolerance and d) the primed seed performance during storage is dependent on genotypes.

A linhagem Pedra 2 (PE-2) de Saccharomyces cerevisiae destaca-se por ser o organismo mais comumente utilizado no processo industrial de produção de biocombustíveis. Com a descoberta das linhagens selvagens, alcançou-se uma maior tolerância ao etanol permitindo o desenvolvimento de uma nova tecnologia: a fermentação com alto teor alcoólico. Desta forma, foi possível aumentar tanto a concentração de açúcares totais do mosto quanto o volume final de etanol purificado. No entanto, esse novo processo de fermentação tem causado um agravamento nos diversos estresses aplicados à levedura. No presente trabalho, é apresentado o perfil transcricional da linhagem PE-2 sob condições de alto etanol em fermentadores industriais através da tecnologia de microarranjo de DNA. Com a utilização desta, analisou-se o perfil global da expressão da levedura, identificando grupos de genes de interesse e vias metabólicas correguladas no processo de adaptação e sobrevivência às diferentes condições de estresses impostas a levedura pela fermentação industrial. Mais especificamente, 5860 genes foram estudados nesse trabalho e tiveram as suas variações de expressão quantificadas ao longo dos tempos 0, 6, 12 e 18 horas do ciclo fermentativo industrial. Em particular, algumas vias metabólicas associadas a compostos-chave no processo fermentativo tiveram seus genes diferenciamente expressos mapeados. Além disso, identificou-se vários grupos de genes altamente correlacionados a diferentes processos biológicos em S. cerevisiae, como por exemplo, a atividade de biossíntese de etanol. Por fim, espera-se que estes resultados forneçam bases para a realização de estudos mais direcionados no intuito de obter uma maior eficiência fermentativa e adaptação a estresses gerados durante durante o processo industrial. / The Pedra-2 (PE-2) strain of Saccharomyces cerevisiae is commonly used in the industrial process for biofuel production. In studies of wild type strains of S. cerevisiae, a wider tolerance to ethanol was achieved, which allowed for the development of a new technology of high alcohol percentage fermentation. This process made possible the increase of total sugar concentration in the mixture, and the volume of purified ethanol, although the new process has caused increase in the stresses applied to the yeast. In this study, the transcriptional profile of the PE-2 strain in high ethanol conditions is presented using DNA microarray. The global expression profile was used to identify groups of genes of interest and to analyze metabolic pathways that became co-regulated in adaptation to stress conditions imposed to the yeast by the industrial fermentation. In particular, 5860 genes were studied in this work and were detailed according to their expression profiles belong the fermentation cicle (0, 6, 12 and 18 hours). Moreover, metabolic pathways associated to key compounds in the fermentative process were described in terms of the composition of the differentially expressed genes. In addition, groups of genes highly correlated to different biological process in S. cerevisiae were identified. Finally, it is expected that this work could provide new directions in the study of fermentative efficiency and induced stress adaptation during the industrial fermentative process.

A acidez do solo é um dos principais fatores limitantes à produção vegetal. A toxicidade por alumínio, que ocorre apenas a pH baixo, tem sido extensamente investigada, enquanto o estresse causado pelo pH baixo tem recebido pouca atenção. Os estudos nesta área quase sempre presumem efeitos aditivos, e portanto independentes, da toxicidade por Al3+ e H+. Este provavelmente não é o caso, sendo que o pH baixo pode ser um fator de predisposição das células ao Al3+. As evidências indicam que o pH baixo causa desarranjos na parede de células em crescimento, gerando estresse que pode comprometer a sua funcionalidade e integridade. É provável que a susceptibilidade a este estresse deve ser dependente da pressão de turgor. Por sua vez, o metabolismo oxidativo e a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) na parede celular podem modular a sua extensibilidade por romper ou criar ligações dentro ou entre cadeias de polissacarídeo. Há grande interesse em se conhecer se, à semelhança do que ocorre em leveduras, as células vegetais possuem um sistema de percepção e resposta a estresse da parede. Os pêlos radiculares em crescimento são sensíveis a pH baixo e estresse hipo-osmótico e constituem um bom modelo experimental para estes estudos. Os objetivos deste trabalho foram: a) Otimizar um sistema experimental para o estudo de pêlos radiculares de tomateiro (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom); b) Avaliar as respostas dos pêlos radiculares ao estresse por pH baixo e hipo-osmolaridade; c) Examinar o papel da modulação oxidativa da parede celular nestas respostas; e d) Avaliar a resposta de diferentes mutantes hormonais de Micro-Tom a estes fatores de estresse. Os principais parâmetros avaliados foram a taxa de alongamento (µm.min-1) e a freqüência de rompimento dos pêlos. Tanto o estresse por pH baixo quanto choques hipo-osmóticos resultaram em taxas de alongamento significativamente diminuídos e o rompimento de pêlos radiculares, mas os efeitos dos tratamentos hipo-osmóticos foram mais marcantes. Uma curva de resposta frente à osmolaridade da solução externa revelou que a taxa de alongamento aumentou com a diminuição da osmolaridade até alcançar um limiar em que houve redução drástica da taxa de alongamento e começou-se a observar o rompimento de pêlos. Também se observou uma interação entre hipo-osmolaridade e pH baixo. O emprego do inibidor difenileno iodônio não forneceu evidências do envolvimento de NADPH oxidases da membrana plasmática na resposta de pêlos radiculares a choque hipo-osmótico ou pH baixo. Já no caso do inibidor ácido salicilhidroxâmico, encontrou-se evidências do envolvimento de peroxidases da parede. Nos mutantes hormonais dgt (pouco sensível a auxina) e epi (super produtor de etileno), mas não em not (deficiente em ácido abscísico), os pêlos radiculares apresentaram uma melhor resposta de ajustamento a choque hipo-osmótico do que Micro-Tom, reduzindo o alongamento e o rompimento dos pêlos. Este trabalho fornece fortes evidências de que os pêlos radiculares possuem um mecanismo de percepção e resposta a estresse da parede visando à manutenção de sua integridade e que apresentam bom potencial como sistema modelo nesta linha de pesquisa / Soil acidity is a major factor limiting plant growth worldwide. Aluminum toxicity, which occurs only at low pH, has been extensively studied, whereas low pH stress has received much less attention. Studies on Al3+ and H+ toxicity make the underlying assumption that the effects of these stress factors are additive, and, therefore independent of each other. However, this is most likely not the case and low pH may be a factor which increases susceptibility to further injury by Al3+. There is evidence that low pH causes disruption in cell wall structure of growing cells, which might jeopardize cell wall functionality and integrity. It is likely that turgor pressure plays an important role in cell wall stress caused by low pH. The apoplastic metabolism of reactive oxygen species (ROS) can modulate cell wall extensibility by making or breaking bonds within and between cell wall polysaccharides. A major question is whether, similarly to yeast, plant cells have a cell wall integrity signaling and response system. Growing root hairs are sensitive to low pH and hypo-osmotic stress and are potentially good experimental systems for such investigations. The objectives of this study were: a) Optimize an experimental system to examine tomato (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom) root hairs; b) Examine the response of root hairs to low pH and hypo-osmotic stress; c) Examine the role of oxidative modulation of the cell wall in these responses; and d) Evaluate the response of different hormonal mutants of Micro-Tom to these stress factors. Root hair elongation rates (µm.min-1) and the frequency of cell bursting were the major experimental parameters which were evaluated. Both low pH and, more markedly, hypo-osmotic stress caused significant reductions in elongation rates and the bursting of root hair tips. In a response curve to varying osmolarities of the external medium, root hair elongation rates increased with decreasing osmolarities until a threshold was reached and elongation rates decreased drastically and the bursting of root hairs began to be observed. Interactions between low pH and hypo-osmolarity were observed. The use of the inhibitor diphenylene iodonium (DPI) did not provide evidence for the involvement of plasma membrane NADPH in the response of root hairs to low pH and hypo-osmotic shock. However, a role for cell wall peroxidases was provided by use of the inhibitor salicylhydroxamic acid (SHAM). Root hairs of the hormonal mutants dgt (low sensitivity to auxin) and epi (ethylene super producer), but not not (deficient in abscisic acid), displayed a more effective response to hypo-osmotic shock than Micro-Tom, by decreasing elongation rates and cell bursting to a greater degree. This study provides strong evidence to suggest that root hairs have a cell wall integrity response system and that root hairs are potentially good cell model systems for such research

A acidez do solo é um dos principais fatores limitantes à produção vegetal. A toxicidade por alumínio, que ocorre apenas a pH baixo, tem sido extensamente investigada, enquanto o estresse causado pelo pH baixo tem recebido pouca atenção. Os estudos nesta área quase sempre presumem efeitos aditivos, e portanto independentes, da toxicidade por Al3+ e H+. Este provavelmente não é o caso, sendo que o pH baixo pode ser um fator de predisposição das células ao Al3+. As evidências indicam que o pH baixo causa desarranjos na parede de células em crescimento, gerando estresse que pode comprometer a sua funcionalidade e integridade. É provável que a susceptibilidade a este estresse deve ser dependente da pressão de turgor. Por sua vez, o metabolismo oxidativo e a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) na parede celular podem modular a sua extensibilidade por romper ou criar ligações dentro ou entre cadeias de polissacarídeo. Há grande interesse em se conhecer se, à semelhança do que ocorre em leveduras, as células vegetais possuem um sistema de percepção e resposta a estresse da parede. Os pêlos radiculares em crescimento são sensíveis a pH baixo e estresse hipo-osmótico e constituem um bom modelo experimental para estes estudos. Os objetivos deste trabalho foram: a) Otimizar um sistema experimental para o estudo de pêlos radiculares de tomateiro (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom); b) Avaliar as respostas dos pêlos radiculares ao estresse por pH baixo e hipo-osmolaridade; c) Examinar o papel da modulação oxidativa da parede celular nestas respostas; e d) Avaliar a resposta de diferentes mutantes hormonais de Micro-Tom a estes fatores de estresse. Os principais parâmetros avaliados foram a taxa de alongamento (µm.min-1) e a freqüência de rompimento dos pêlos. Tanto o estresse por pH baixo quanto choques hipo-osmóticos resultaram em taxas de alongamento significativamente diminuídos e o rompimento de pêlos radiculares, mas os efeitos dos tratamentos hipo-osmóticos foram mais marcantes. Uma curva de resposta frente à osmolaridade da solução externa revelou que a taxa de alongamento aumentou com a diminuição da osmolaridade até alcançar um limiar em que houve redução drástica da taxa de alongamento e começou-se a observar o rompimento de pêlos. Também se observou uma interação entre hipo-osmolaridade e pH baixo. O emprego do inibidor difenileno iodônio não forneceu evidências do envolvimento de NADPH oxidases da membrana plasmática na resposta de pêlos radiculares a choque hipo-osmótico ou pH baixo. Já no caso do inibidor ácido salicilhidroxâmico, encontrou-se evidências do envolvimento de peroxidases da parede. Nos mutantes hormonais dgt (pouco sensível a auxina) e epi (super produtor de etileno), mas não em not (deficiente em ácido abscísico), os pêlos radiculares apresentaram uma melhor resposta de ajustamento a choque hipo-osmótico do que Micro-Tom, reduzindo o alongamento e o rompimento dos pêlos. Este trabalho fornece fortes evidências de que os pêlos radiculares possuem um mecanismo de percepção e resposta a estresse da parede visando à manutenção de sua integridade e que apresentam bom potencial como sistema modelo nesta linha de pesquisa / Soil acidity is a major factor limiting plant growth worldwide. Aluminum toxicity, which occurs only at low pH, has been extensively studied, whereas low pH stress has received much less attention. Studies on Al3+ and H+ toxicity make the underlying assumption that the effects of these stress factors are additive, and, therefore independent of each other. However, this is most likely not the case and low pH may be a factor which increases susceptibility to further injury by Al3+. There is evidence that low pH causes disruption in cell wall structure of growing cells, which might jeopardize cell wall functionality and integrity. It is likely that turgor pressure plays an important role in cell wall stress caused by low pH. The apoplastic metabolism of reactive oxygen species (ROS) can modulate cell wall extensibility by making or breaking bonds within and between cell wall polysaccharides. A major question is whether, similarly to yeast, plant cells have a cell wall integrity signaling and response system. Growing root hairs are sensitive to low pH and hypo-osmotic stress and are potentially good experimental systems for such investigations. The objectives of this study were: a) Optimize an experimental system to examine tomato (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom) root hairs; b) Examine the response of root hairs to low pH and hypo-osmotic stress; c) Examine the role of oxidative modulation of the cell wall in these responses; and d) Evaluate the response of different hormonal mutants of Micro-Tom to these stress factors. Root hair elongation rates (µm.min-1) and the frequency of cell bursting were the major experimental parameters which were evaluated. Both low pH and, more markedly, hypo-osmotic stress caused significant reductions in elongation rates and the bursting of root hair tips. In a response curve to varying osmolarities of the external medium, root hair elongation rates increased with decreasing osmolarities until a threshold was reached and elongation rates decreased drastically and the bursting of root hairs began to be observed. Interactions between low pH and hypo-osmolarity were observed. The use of the inhibitor diphenylene iodonium (DPI) did not provide evidence for the involvement of plasma membrane NADPH in the response of root hairs to low pH and hypo-osmotic shock. However, a role for cell wall peroxidases was provided by use of the inhibitor salicylhydroxamic acid (SHAM). Root hairs of the hormonal mutants dgt (low sensitivity to auxin) and epi (ethylene super producer), but not not (deficient in abscisic acid), displayed a more effective response to hypo-osmotic shock than Micro-Tom, by decreasing elongation rates and cell bursting to a greater degree. This study provides strong evidence to suggest that root hairs have a cell wall integrity response system and that root hairs are potentially good cell model systems for such research