ALENCAR, N. L. M. Fisiologia, bioquímica e morfologia da germinação de mandacaru (Cereus jamacaru D.C.). 2009. 111 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitotecnia) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-07-28T21:22:50Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_nlmalencar.pdf: 3157262 bytes, checksum: 1c58e4cafe74931b574156be5deabb39 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-08-06T21:16:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_nlmalencar.pdf: 3157262 bytes, checksum: 1c58e4cafe74931b574156be5deabb39 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-06T21:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_nlmalencar.pdf: 3157262 bytes, checksum: 1c58e4cafe74931b574156be5deabb39 (MD5) Previous issue date: 2009 / The aim of this work was to study the physiology, biochemistry and morphology of mandacaru (Cereus jamacaru D.C) germination. Firstly, we analyzed the effects of light and temperature on mandacaru germination under four light treatments (white, dark, red and far-red) associated to six different temperatures [15, 20, 20-30 (alternated), 25, 30 and 35°C]. The germination speed index and germination percentage ratio were bigger at 25 and 30°C, associated to white light. On the other hand, the medium time germination was fewer in these conditions, and more pronounced in the dark at 20°C. Secondly, we studied seed morphology and cytochemical analyses revealed thin cell wall stained by Toluidin Blue (TB), which maintained unchanged during seed germination. Cotyledons and embryo-axes showed the same cell wall pattern, although had been observed differences in the cell form between them. Thirdly, we studied the main reserves composition and their mobilization during and following germination of C. jamacaru D.C seeds. We analyzed seeds in seven different periods after imbibitions, through biochemical and cytochemical analyses. Lipids were detectable as the major reserve, with 54,50% and 61,70% of seed dry mass of cotyledons and embryo-axes, respectively. This compound was one of the most involved on seed mobilization, which started after imbibition, carrying until the last stage analyzed (12 DAE). Carbohydrates represented only 2,13% of seed dry mass, comprising soluble sugars and starch, in this way, these compounds had little participation on mandacaru seed mobilization. On the other hand, proteins comprise about thirty percent of seed dry mass, playing an important role in C.jamacaru germination. In concern about their fractions, albumins and glutelins were the major reserve proteins detectable in these seeds, which were mobilized during seed germination. These results showed different protein degradation, which were confirmed by polyacrylamide gel electrophoresis under denaturing conditions (SDS-PAGE). In spite of globulins and prolamins had been observed on C. jamacaru seeds, they represent a little percentage of this seeds, did not play essential role in these seeds. In conclusion, seeds of C. jamacaru are insensitive to light, although their germination increases under light and high temperature conditions, as 25 and 30°C. Lipids and proteins are the major reserves of Cereus jamacaru seeds, therefore corresponding to the main sources involved in the initial seedling development. / O objetivo deste trabalho foi estudar aspectos fisiológicos, bioquímicos e morfológicos da germinação de sementes de mandacaru. Inicialmente, foi analisado o efeito da luz e temperatura, na germinação das sementes de mandacaru, submetidas aos tratamentos de luz (branca, ausência, vermelha e vermelho-distante) associados aos de temperaturas [15, 20, 20-30 (alternada), 25, 30 e 35°C]. O índice de velocidade de germinação e a percentagem de germinação foram maiores a 25 e 30 °C associadas à luz branca, sendo o tempo médio de germinação menor sob essas condições e mais acentuado na condição de escuro a 20°C. A morfologia das sementes e as análises citoquímicas revelaram que as sementes de mandacaru apresentam paredes celulares finas quando coradas com o azul de toluidina (AT) e que se mantiveram inalteradas ao longo do processo germinativo. As células dos cotilédones e eixo hipocótilo-radícula apresentaram o mesmo tipo de parede celular, entretanto, houve diferenças no formato das células entre esses tecidos. A composição e a mobilização das reservas das sementes de mandacaru durante a germinação também foram avaliadas, através de análises citoquímicas e bioquímicas, nos diferentes períodos de germinação. Os lipídios foram detectados como a principal substância de reserva dessas sementes, correspondendo a 54,50% e 61,70%, da massa seca dos cotilédones e do eixo hipocótilo-radícula, respectivamente. A mobilização dessas reservas teve início logo depois da embebição, progredindo até o último período analisado (12 DAE). Os carboidratos representaram apenas 2,13% da massa seca da semente, correspondendo aos açúcares solúveis (redutores e não-redutores) e amido, devido a isso tiveram pequena participação na mobilização das sementes de mandacaru. Por outro lado, as proteínas que corresponderam a cerca de 30% da massa seca das sementes de mandacaru, foram evidentemente mobilizadas, ao longo do período de germinação avaliado. Em relação às frações protéicas, as albuminas e as glutelinas foram as principais proteínas de reserva detectadas, correspondendo aos grupos que mais foram mobilizadas durante a germinação destas sementes. As análises mostraram diferentes padrões de degradação de proteínas, que foram confirmadas por eletroforese sob condições desnaturantes (SDS-PAGE). Apesar das globulinas e prolaminas terem sido detectadas, estas representaram uma pequena percentagem da proteína total dessas sementes. Em conclusão, as sementes de mandacaru são consideradas insensíveis à luz, embora sua germinação seja aumentada sob condições de luz e altas temperaturas, como 25 e 30°C. Os lipídios e as proteínas foram as principais substâncias de reserva detectadas nessas sementes, sendo, portanto os principais recursos fornecidos para o desenvolvimento das plântulas de mandacaru.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_maria_da_graca_de_souza_lima.pdf: 4326568 bytes, checksum: 1e4f3676ef163392730daec1cb217796 (MD5) Previous issue date: 2008-07-18 / In Rio Grande do Sul State, the main system for irrigation of rice cultivation is by flooding, can lead to the salinization of soils with inadequate drainage, especially at the coastal region where crops using water from the Laguna dos Patos, which is subject to the salinization by sea water. This is a major environmental problem in the rice production. This survey aimed to examine the expression of enzyme in Oryza sativa L. ssp. indica S. Kato e Oryza sativa L. ssp. japonica S. Kato, grown in different levels of salinity, in order to identify genes involved in tolerance to salinity, based on the assumption that the second subspecies show greater tolerance to salinity. In the experiment were used Oryza sativa L. ssp. japonica S. Kato (BRS Bojuru, IAS 12-9 Formosa and Goyakuman) and Oryza sativa L. ssp. indica S. Kato (BRS-7 Taim, BRS Querência and BRS Atalanta). The seedling was done in plastic trays, containing sand washed as substrate. The seedlings were transferred to greenhouse with 10 days of emergency under temperature 25 °C and humidity 85 % controlled and placed in basins of 15 L containing nutrient solution of Hoagland half strength increased of 0, 25, 50, 75 and 100 mM NaCl. Seedlings were collected at 14, 28, 42 and 56 days after the transfer and immediately stored in ultrafreezer to -70 °C to subsequent analyses. The plant tissues were macerated and placed in tubes eppendorf with extractor solution of Scandálios. The electrophoresis was performed in 7% of polyacrylamide gels placed in vertical vats. The bands were revealed for several enzymes systems: superoxide dismutase, peroxidase, catalase, esterase, xvi glutamate dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, fosfoglucose isomerase, malate dehydrogenase, málica enzyme, alpha amylase and glucose-6-phosphate dehydrogenase. Through the search in silico, conducted with the National Center for Biotechnology Information identified the genes AY785147 - SOS and AF319481 - CK1 involved in the salinity tolerance. The detection of the gene was the extraction of DNA using the method CTAB 2%, followed by reactions of PCR thermocycler held on through the use of primers also drawn in silico. The products of amplification were detected by agarose gel electrophoresis of 1.5%. The view of the DNA stained with bromide etídio was made on ultraviolet light and scanned images. The expression of enzymes involved in the mechanisms of tolerance to salt stress is greater in O. sativa ssp. japonica. Fragment of SOS1 gene was found in all cultivars, except for BRS Atalanta. CK1 gene is present in all cultivars evaluated. It allows to conclude that enzyme systems were more expressed in cultivars O. sativa ssp. japonica, in the leaves and the 14 DAT, featuring bands more intense as the increase of salinity. The expression of enzymes involved in the mechanisms of tolerance to salt stress is greater in O. sativa ssp. japonica and the genes studied are present in both subspecies. / No Rio Grande do Sul, o principal sistema de irrigação da cultura do arroz é por inundação, podendo conduzir à salinização os solos com drenagem inadequada, especialmente as lavouras da região litorânea que utilizam a água da Laguna dos Patos, que está sujeita à salinização pela entrada do mar quando é baixo o nível da referida Laguna, tornando-se uma das maiores limitações ambientais na produção de arroz. Esta pesquisa teve como objetivos analisar a expressão enzimática de cultivares de Oryza sativa L. ssp. indica S. Kato e Oryza sativa L. ssp. japonica S. Kato, crescidas em diferentes níveis de salinidade e detectar genes envolvidos com a tolerância à salinidade, com base na hipótese de que as cultivares da Segunda subespécie apresentam maior tolerância à salinidade. No experimento foram utilizadas as cultivares BRS Bojuru, IAS 12-9 Formosa e Goyakuman pertencentes à O. sativa ssp. japonica e as cultivares de O. sativa ssp. indica BRS-7 Taim, BRS Querência e BRS Atalanta. As plântulas de arroz com 10 dias após a emergência (DAE) foram transferidas para casa de vegetação com temperatura e umidade controlada e crescidas em bacias de 15 L, contendo solução nutritiva de Hoagland meia força acrescida de 0, 25, 50, 75 e 100 mM de NaCl. As plântulas foram coletadas aos 14, 28, 42 e 56 dias após a transferência (DAT) e imediatamente armazenadas em ultrafreezer à -70 °C para posterior anáxiv -lises. Os tecidos vegetais foram macerados e colocados em tubos eppendorf com solução extratora de Scandálios. A eletroforese foi realizada em géis de poliacrilamida 7% colocados em cubas eletroforéticas verticais. As bandas foram reveladas para os sistemas enzimáticos superóxido dismutase, peroxidase, catalase, esterase, glutamato desidrogenase, álcool desidrogenase, fosfoglucose isomerase, malato desidrogenase, enzima málica, alfa amilase e glucose-6-fosfato desidrogenase. Por intermédio de pesquisa in silico, realizada junto ao National Center for Biotechnology Information foram identificados os genes AY785147 SOS e AF319481 - CK1, envolvidos na tolerância a salinidade. A detecção dos genes consistiu da extração de DNA genômico segundo o método CTAB 2%, seguido de reações de PCR realizadas em termociclador mediante a utilização dos primers desenhados também in silico. Os produtos da amplificação foram detectados por eletroforese em gel de agarose 1,5%. A visualização do DNA corado com brometo de etídio foi feita sobre iluminação ultravioleta e as imagens digitalizadas. A expressão das enzimas envolvidas nos mecanismos de tolerância ao estresse salino é maior em O. sativa ssp. japonica. Fragmento do gene SOS1 foi encontrado em todas cultivares, com exceção da BRS Atalanta e o gene CK1 está presente em todas as cultivares avaliadas. Conclui-se que os sistemas enzimáticos são mais expressos nas cultivares de O. sativa ssp. japonica, nas folhas e aos 14 DAT, apresentando bandas mais intensas conforme o aumento da salinidade. A expressão das enzimas envolvidas nos mecanismos de tolerância ao estresse salino é maior em O. sativa ssp. japonica e os genes estudados estão presentes nas duas subespécies.