Thesis (Ph.D.)--University of Western Australia, 2006.

Mesmo espécies proximamente relacionadas podem apresentar enormes diferenças em caracteres florais, como cor da flor, emissão de essência floral e produção de néctar. Essas diferenças são frequentemente relacionadas a polinização por grupos específicos, conhecidos como síndrome de polinização. Adaptação para um especifico tipo de polinizador, pode levar a mudanças em síndrome de polinização, através de complexos processos, que envolvem alterações em diferentes características. Portanto uma maneira de entender como esses processos ocorrem se dá através de analises moleculares de caracteres individuais dentro das síndromes de polinização. Por consequência, características florais presentes em duas espécies proximamente relacionadas no gênero Calibrachoa, C. parviflora e C. pygmaea, as quais apresentam diferentes síndromes de polinização foram analisadas no intuito de entender os mecanismos e bases moleculares responsáveis pelas diferenças em síndrome de polinização nessas duas espécies e que podem ser relacionadas a processos de diversificação do gênero dirigida por interações planta- polinizador. C. parviflora apresenta flores na cor rosa, e possui características adaptadas a polinização por abelhas, enquanto que C. pygmaea possui flores brancas, emitem aroma floral e é adaptada para polinização via mariposas. O gênero Calibrachoa é relacionado com o gênero Petunia, e espécies de ambos os gêneros compartilham as mesmas síndromes de polinização, em Petunia muitos dos genes relacionados a cor das flores e emissão de compostos essência já foram identificados e caracterizados. Por exemplo o gene AN2 responsável pela diferença de cor das flores entre as espécies Petunia integrifolia e P. axillaris. Porém, análises desse gene em espécies de Calibrachoa demonstraram que nas espécies de C. parviflora e C. pygmaea esse gene não é o responsável pela diferença na cor das flores como se observa entre as espécies de Petunia. Alem disso, os pigmentos que compõem a cor das flores dessas duas espécies foram identificados como pertencentes as duas classes de pigmentos as antocianinas e os carotenoides, sendo a composição majoritária de antocianinas, da classe das delfinidinas. A composição dos pigmentos das duas classes, mostrou ser bastante espécie-especifica em que C. pygmaea produz maiores quantidades de carotenos do tipo β-caroteno e antocianidinas do tipo petunidina. Enquanto que, C. parviflora sintetiza maiores quantidade de carotenos do tipo luteína e antocianidinas do tipo petunidina e malvidina. As duas espécies são capazes de sintetizar antocianinas, embora apresentem diferenças na quantidade de produto originado, C. parviflora produz maiores quantidades de antocianinas do que C. pygmaea, portanto apresenta flores com maior pigmentação, já C. pygmaea produz baixa quantidade de antocianinas e então apresenta flores com baixa pigmentação. Através de obtenção de dados de transcriptoma para as duas espécies e via análises dos níveis de expressão gênica dos genes da via de biossíntese das antocianinas e flavonoides, observou-se que os genes responsáveis pela formação das antocianinas, e consequentemente pela cor das flores são expressos em maiores níveis em C. parviflora comparados com C. pygmaea. Portanto a diferença na cor das flores entre essas duas espécies pode ser atribuída a diferença de expressão dos genes responsáveis pela síntese de antocianinas. Com destaque a expressão do gene responsável pelo transporte das antocianinas para o vacúolo (AN9) e dos genes responsáveis pela acidificação do lúmen vacuolar (genes do PH) em C. pygmaea. Além disso, fatores regulatórios do tipo trans parecem estar atuando na regulação destes genes em C. pygmaea. Ademais, observações das flores de C. pygmaea mostraram que essa espécie possui um interessante fenômeno de mudança de cor das flores durante o dia, o qual mostrou ser influenciado pela presença de luz, induzindo pigmentação e mudando a cor das flores de brancas para amarelo claras no lado adaxial da corola e púrpura/ amarronzada no lado abaxial da corola, retornando a cor das flores para brancas ao crepúsculo e permanecendo brancas durante toda a noite. Esse fenômeno se relaciona com a síndrome de polinização da espécie. Uma outra característica floral importante na relação planta x polinizador é a emissão de aroma floral. Sabe se que espécies adaptadas para serem polinizadas por mariposas frequentemente liberam essência floral. Então, os compostos orgânicos voláteis de aroma emitidos pelas flores de C. pygmaea foram identificados e caracterizados neste trabalho. As análises revelaram que a maioria dos compostos de essência emitidos por C. pygmaea fazem parte dos benzenoides/ fenilpropanoides e mostram um ritmo controlado de emissão noturna, também associados a síndrome de polinização. Portanto, as características florais que estão conectadas com a síndrome de polinização foram analisadas pela primeira vez em espécies silvestres do gênero Calibrachoa pygmaea e C. parviflora. Os resultados aqui obtidos contribuem para um melhor entendimento de como se dá os processos de transição entre síndromes florais no gênero Calibrachoa, e que podem ser associados aos processos de diversificação no gênero. Através da identificação dos tipos de pigmentos produzidos pelas flores, bem como a identificação dos primeiros genes candidatos envolvidos na diferença de cor das flores entre estas duas espécies, e os tipos de compostos de essência floral emitidos por C. pygmaea. / Closely related plant species can display very different floral traits, as flower colour, scent floral emission and production of nectar as a reward, known as pollination syndromes, which are often correlated with specific groups of pollinators. Adaption to a specific type of pollinator can result in change in the pollination syndrome through a complex process involving alteration in different traits. Therefore, one way to understand how these processes evolve is through molecular analysis and characterization of single traits within pollination syndromes. Thus, the floral traits in two close species of Calibrachoa genus, Calibrachoa parviflora and C. pygmaea, which display different polination syndromes, the former species has pink flowers and are adapted to bee-polinated, while C. pygmaea has white flowers, emit scent and are adapted to moth-pollination were analysed in order to understand the mechanisms and molecular bases responsible for the differences in pollination syndrome that can leads to species diversification driven by plant-pollinator interactions. The Calibrachoa genus is related with Petunia genus, in which species from both genera sharing the same pollination syndromes. In petunia species many of the genes involves with the differences in flower colour and floral scent release were identified. For instance, the AN2 gene, that is responsible for the flower colour differences between Petunia integrifolia and P. axillaris. Therefore, analysis of this gene in Calibrachoa species showed that for C. pygmaea and C. parviflora this gene does not play the same role as in Petunia species. The pigments that composes the flower colour in C. parviflora and C. pygmaea were identified as belonging to the two class of pigments the anthocyanins and carotenoids, yet constituted mainly of anthocyanins from the class of the delphinidins. The composition of the pigments from both class showed to be specie-specific in which C. pygmaea produces more β-carotene from the carotenoids and petunidin as anthocyanidins, whereas C. parviflora synthesize more lutein carotenoid type and petunidin and malvidin as anthocyanidins in the corolla limb. These two species are able to synthesize anthocyanins, despite the differences in the amount of production, C. parviflora makes more anthocyanins thus shows strong flower pigmentation and C. pygmaea produces low amonts of anthocyanins, therefore has flowers with low pigmentation. By construction a transcriptomic data between these two species, and then, the analysis of expression levels of the genes from the flavonoid/anthocyanins biosynthetic pathway it was observed that the genes which are responsible for the flower colour are higher expressed in C. parviflora than in C. pygmaea. Thus, the differences in flower colour between these two species can be attribute to the differences in the expression levels of all the genes involved in anthocyanin synthesis. Highlighting, the very low expression of the gene responsible for transport the anthocyanins to the vacuole (AN9) and the genes involved in the acidification of the vacuole (PH genes) in C. pygmaea. Moreover, a trans regulatory factor is likely to be responsible for the regulation of these genes in C. pygmaea. Furthermore, observations of Calibrachoa pygmaea flowers showed that this species displays an interesting phenomenon of flower colour change during the day. That showed to be under the influence of light, inducing pigmentation and change the flower colour from white to pale yellow in the adaxial side of corolla and purplish/ brownish at the abaxial side, and then turning back the flower colour to white at dusk, and remain the white colour of the flowers overnight. This phenomen showed to be associated with the pollination syndrome in this species. Floral scent emission is another important trait in the relationship plant x pollinator, and is known that species adapted to be pollinated by moths often releases floral aroma. Thus, the floral volatiles compounds were identified and characterized in C. pygmaea. The analysis revealed that the majority of the scent compounds are part of the benzenoid/ phenilpropanoid class and shows a controlled nocturnal rhythm of emission, which is also related with the pollinator syndrome. Thus, the floral traits that are connected with pollination syndrome were analysed for the first time in Calibrachoa pygmaea and C. parviflora species, these findings contribute to a better understand of the process of pollination syndrome transition in Calibrachoa genus. Through the identification of of the class of pigments synthesized by the flowers in both species and the identification of the first candidate genes involved in the flower colour difference between these two species, as well as the identification of the scent compounds emitted by C. pygmaea flowers.

Mesmo espécies proximamente relacionadas podem apresentar enormes diferenças em caracteres florais, como cor da flor, emissão de essência floral e produção de néctar. Essas diferenças são frequentemente relacionadas a polinização por grupos específicos, conhecidos como síndrome de polinização. Adaptação para um especifico tipo de polinizador, pode levar a mudanças em síndrome de polinização, através de complexos processos, que envolvem alterações em diferentes características. Portanto uma maneira de entender como esses processos ocorrem se dá através de analises moleculares de caracteres individuais dentro das síndromes de polinização. Por consequência, características florais presentes em duas espécies proximamente relacionadas no gênero Calibrachoa, C. parviflora e C. pygmaea, as quais apresentam diferentes síndromes de polinização foram analisadas no intuito de entender os mecanismos e bases moleculares responsáveis pelas diferenças em síndrome de polinização nessas duas espécies e que podem ser relacionadas a processos de diversificação do gênero dirigida por interações planta- polinizador. C. parviflora apresenta flores na cor rosa, e possui características adaptadas a polinização por abelhas, enquanto que C. pygmaea possui flores brancas, emitem aroma floral e é adaptada para polinização via mariposas. O gênero Calibrachoa é relacionado com o gênero Petunia, e espécies de ambos os gêneros compartilham as mesmas síndromes de polinização, em Petunia muitos dos genes relacionados a cor das flores e emissão de compostos essência já foram identificados e caracterizados. Por exemplo o gene AN2 responsável pela diferença de cor das flores entre as espécies Petunia integrifolia e P. axillaris. Porém, análises desse gene em espécies de Calibrachoa demonstraram que nas espécies de C. parviflora e C. pygmaea esse gene não é o responsável pela diferença na cor das flores como se observa entre as espécies de Petunia. Alem disso, os pigmentos que compõem a cor das flores dessas duas espécies foram identificados como pertencentes as duas classes de pigmentos as antocianinas e os carotenoides, sendo a composição majoritária de antocianinas, da classe das delfinidinas. A composição dos pigmentos das duas classes, mostrou ser bastante espécie-especifica em que C. pygmaea produz maiores quantidades de carotenos do tipo β-caroteno e antocianidinas do tipo petunidina. Enquanto que, C. parviflora sintetiza maiores quantidade de carotenos do tipo luteína e antocianidinas do tipo petunidina e malvidina. As duas espécies são capazes de sintetizar antocianinas, embora apresentem diferenças na quantidade de produto originado, C. parviflora produz maiores quantidades de antocianinas do que C. pygmaea, portanto apresenta flores com maior pigmentação, já C. pygmaea produz baixa quantidade de antocianinas e então apresenta flores com baixa pigmentação. Através de obtenção de dados de transcriptoma para as duas espécies e via análises dos níveis de expressão gênica dos genes da via de biossíntese das antocianinas e flavonoides, observou-se que os genes responsáveis pela formação das antocianinas, e consequentemente pela cor das flores são expressos em maiores níveis em C. parviflora comparados com C. pygmaea. Portanto a diferença na cor das flores entre essas duas espécies pode ser atribuída a diferença de expressão dos genes responsáveis pela síntese de antocianinas. Com destaque a expressão do gene responsável pelo transporte das antocianinas para o vacúolo (AN9) e dos genes responsáveis pela acidificação do lúmen vacuolar (genes do PH) em C. pygmaea. Além disso, fatores regulatórios do tipo trans parecem estar atuando na regulação destes genes em C. pygmaea. Ademais, observações das flores de C. pygmaea mostraram que essa espécie possui um interessante fenômeno de mudança de cor das flores durante o dia, o qual mostrou ser influenciado pela presença de luz, induzindo pigmentação e mudando a cor das flores de brancas para amarelo claras no lado adaxial da corola e púrpura/ amarronzada no lado abaxial da corola, retornando a cor das flores para brancas ao crepúsculo e permanecendo brancas durante toda a noite. Esse fenômeno se relaciona com a síndrome de polinização da espécie. Uma outra característica floral importante na relação planta x polinizador é a emissão de aroma floral. Sabe se que espécies adaptadas para serem polinizadas por mariposas frequentemente liberam essência floral. Então, os compostos orgânicos voláteis de aroma emitidos pelas flores de C. pygmaea foram identificados e caracterizados neste trabalho. As análises revelaram que a maioria dos compostos de essência emitidos por C. pygmaea fazem parte dos benzenoides/ fenilpropanoides e mostram um ritmo controlado de emissão noturna, também associados a síndrome de polinização. Portanto, as características florais que estão conectadas com a síndrome de polinização foram analisadas pela primeira vez em espécies silvestres do gênero Calibrachoa pygmaea e C. parviflora. Os resultados aqui obtidos contribuem para um melhor entendimento de como se dá os processos de transição entre síndromes florais no gênero Calibrachoa, e que podem ser associados aos processos de diversificação no gênero. Através da identificação dos tipos de pigmentos produzidos pelas flores, bem como a identificação dos primeiros genes candidatos envolvidos na diferença de cor das flores entre estas duas espécies, e os tipos de compostos de essência floral emitidos por C. pygmaea. / Closely related plant species can display very different floral traits, as flower colour, scent floral emission and production of nectar as a reward, known as pollination syndromes, which are often correlated with specific groups of pollinators. Adaption to a specific type of pollinator can result in change in the pollination syndrome through a complex process involving alteration in different traits. Therefore, one way to understand how these processes evolve is through molecular analysis and characterization of single traits within pollination syndromes. Thus, the floral traits in two close species of Calibrachoa genus, Calibrachoa parviflora and C. pygmaea, which display different polination syndromes, the former species has pink flowers and are adapted to bee-polinated, while C. pygmaea has white flowers, emit scent and are adapted to moth-pollination were analysed in order to understand the mechanisms and molecular bases responsible for the differences in pollination syndrome that can leads to species diversification driven by plant-pollinator interactions. The Calibrachoa genus is related with Petunia genus, in which species from both genera sharing the same pollination syndromes. In petunia species many of the genes involves with the differences in flower colour and floral scent release were identified. For instance, the AN2 gene, that is responsible for the flower colour differences between Petunia integrifolia and P. axillaris. Therefore, analysis of this gene in Calibrachoa species showed that for C. pygmaea and C. parviflora this gene does not play the same role as in Petunia species. The pigments that composes the flower colour in C. parviflora and C. pygmaea were identified as belonging to the two class of pigments the anthocyanins and carotenoids, yet constituted mainly of anthocyanins from the class of the delphinidins. The composition of the pigments from both class showed to be specie-specific in which C. pygmaea produces more β-carotene from the carotenoids and petunidin as anthocyanidins, whereas C. parviflora synthesize more lutein carotenoid type and petunidin and malvidin as anthocyanidins in the corolla limb. These two species are able to synthesize anthocyanins, despite the differences in the amount of production, C. parviflora makes more anthocyanins thus shows strong flower pigmentation and C. pygmaea produces low amonts of anthocyanins, therefore has flowers with low pigmentation. By construction a transcriptomic data between these two species, and then, the analysis of expression levels of the genes from the flavonoid/anthocyanins biosynthetic pathway it was observed that the genes which are responsible for the flower colour are higher expressed in C. parviflora than in C. pygmaea. Thus, the differences in flower colour between these two species can be attribute to the differences in the expression levels of all the genes involved in anthocyanin synthesis. Highlighting, the very low expression of the gene responsible for transport the anthocyanins to the vacuole (AN9) and the genes involved in the acidification of the vacuole (PH genes) in C. pygmaea. Moreover, a trans regulatory factor is likely to be responsible for the regulation of these genes in C. pygmaea. Furthermore, observations of Calibrachoa pygmaea flowers showed that this species displays an interesting phenomenon of flower colour change during the day. That showed to be under the influence of light, inducing pigmentation and change the flower colour from white to pale yellow in the adaxial side of corolla and purplish/ brownish at the abaxial side, and then turning back the flower colour to white at dusk, and remain the white colour of the flowers overnight. This phenomen showed to be associated with the pollination syndrome in this species. Floral scent emission is another important trait in the relationship plant x pollinator, and is known that species adapted to be pollinated by moths often releases floral aroma. Thus, the floral volatiles compounds were identified and characterized in C. pygmaea. The analysis revealed that the majority of the scent compounds are part of the benzenoid/ phenilpropanoid class and shows a controlled nocturnal rhythm of emission, which is also related with the pollinator syndrome. Thus, the floral traits that are connected with pollination syndrome were analysed for the first time in Calibrachoa pygmaea and C. parviflora species, these findings contribute to a better understand of the process of pollination syndrome transition in Calibrachoa genus. Through the identification of of the class of pigments synthesized by the flowers in both species and the identification of the first candidate genes involved in the flower colour difference between these two species, as well as the identification of the scent compounds emitted by C. pygmaea flowers.

Mesmo espécies proximamente relacionadas podem apresentar enormes diferenças em caracteres florais, como cor da flor, emissão de essência floral e produção de néctar. Essas diferenças são frequentemente relacionadas a polinização por grupos específicos, conhecidos como síndrome de polinização. Adaptação para um especifico tipo de polinizador, pode levar a mudanças em síndrome de polinização, através de complexos processos, que envolvem alterações em diferentes características. Portanto uma maneira de entender como esses processos ocorrem se dá através de analises moleculares de caracteres individuais dentro das síndromes de polinização. Por consequência, características florais presentes em duas espécies proximamente relacionadas no gênero Calibrachoa, C. parviflora e C. pygmaea, as quais apresentam diferentes síndromes de polinização foram analisadas no intuito de entender os mecanismos e bases moleculares responsáveis pelas diferenças em síndrome de polinização nessas duas espécies e que podem ser relacionadas a processos de diversificação do gênero dirigida por interações planta- polinizador. C. parviflora apresenta flores na cor rosa, e possui características adaptadas a polinização por abelhas, enquanto que C. pygmaea possui flores brancas, emitem aroma floral e é adaptada para polinização via mariposas. O gênero Calibrachoa é relacionado com o gênero Petunia, e espécies de ambos os gêneros compartilham as mesmas síndromes de polinização, em Petunia muitos dos genes relacionados a cor das flores e emissão de compostos essência já foram identificados e caracterizados. Por exemplo o gene AN2 responsável pela diferença de cor das flores entre as espécies Petunia integrifolia e P. axillaris. Porém, análises desse gene em espécies de Calibrachoa demonstraram que nas espécies de C. parviflora e C. pygmaea esse gene não é o responsável pela diferença na cor das flores como se observa entre as espécies de Petunia. Alem disso, os pigmentos que compõem a cor das flores dessas duas espécies foram identificados como pertencentes as duas classes de pigmentos as antocianinas e os carotenoides, sendo a composição majoritária de antocianinas, da classe das delfinidinas. A composição dos pigmentos das duas classes, mostrou ser bastante espécie-especifica em que C. pygmaea produz maiores quantidades de carotenos do tipo β-caroteno e antocianidinas do tipo petunidina. Enquanto que, C. parviflora sintetiza maiores quantidade de carotenos do tipo luteína e antocianidinas do tipo petunidina e malvidina. As duas espécies são capazes de sintetizar antocianinas, embora apresentem diferenças na quantidade de produto originado, C. parviflora produz maiores quantidades de antocianinas do que C. pygmaea, portanto apresenta flores com maior pigmentação, já C. pygmaea produz baixa quantidade de antocianinas e então apresenta flores com baixa pigmentação. Através de obtenção de dados de transcriptoma para as duas espécies e via análises dos níveis de expressão gênica dos genes da via de biossíntese das antocianinas e flavonoides, observou-se que os genes responsáveis pela formação das antocianinas, e consequentemente pela cor das flores são expressos em maiores níveis em C. parviflora comparados com C. pygmaea. Portanto a diferença na cor das flores entre essas duas espécies pode ser atribuída a diferença de expressão dos genes responsáveis pela síntese de antocianinas. Com destaque a expressão do gene responsável pelo transporte das antocianinas para o vacúolo (AN9) e dos genes responsáveis pela acidificação do lúmen vacuolar (genes do PH) em C. pygmaea. Além disso, fatores regulatórios do tipo trans parecem estar atuando na regulação destes genes em C. pygmaea. Ademais, observações das flores de C. pygmaea mostraram que essa espécie possui um interessante fenômeno de mudança de cor das flores durante o dia, o qual mostrou ser influenciado pela presença de luz, induzindo pigmentação e mudando a cor das flores de brancas para amarelo claras no lado adaxial da corola e púrpura/ amarronzada no lado abaxial da corola, retornando a cor das flores para brancas ao crepúsculo e permanecendo brancas durante toda a noite. Esse fenômeno se relaciona com a síndrome de polinização da espécie. Uma outra característica floral importante na relação planta x polinizador é a emissão de aroma floral. Sabe se que espécies adaptadas para serem polinizadas por mariposas frequentemente liberam essência floral. Então, os compostos orgânicos voláteis de aroma emitidos pelas flores de C. pygmaea foram identificados e caracterizados neste trabalho. As análises revelaram que a maioria dos compostos de essência emitidos por C. pygmaea fazem parte dos benzenoides/ fenilpropanoides e mostram um ritmo controlado de emissão noturna, também associados a síndrome de polinização. Portanto, as características florais que estão conectadas com a síndrome de polinização foram analisadas pela primeira vez em espécies silvestres do gênero Calibrachoa pygmaea e C. parviflora. Os resultados aqui obtidos contribuem para um melhor entendimento de como se dá os processos de transição entre síndromes florais no gênero Calibrachoa, e que podem ser associados aos processos de diversificação no gênero. Através da identificação dos tipos de pigmentos produzidos pelas flores, bem como a identificação dos primeiros genes candidatos envolvidos na diferença de cor das flores entre estas duas espécies, e os tipos de compostos de essência floral emitidos por C. pygmaea. / Closely related plant species can display very different floral traits, as flower colour, scent floral emission and production of nectar as a reward, known as pollination syndromes, which are often correlated with specific groups of pollinators. Adaption to a specific type of pollinator can result in change in the pollination syndrome through a complex process involving alteration in different traits. Therefore, one way to understand how these processes evolve is through molecular analysis and characterization of single traits within pollination syndromes. Thus, the floral traits in two close species of Calibrachoa genus, Calibrachoa parviflora and C. pygmaea, which display different polination syndromes, the former species has pink flowers and are adapted to bee-polinated, while C. pygmaea has white flowers, emit scent and are adapted to moth-pollination were analysed in order to understand the mechanisms and molecular bases responsible for the differences in pollination syndrome that can leads to species diversification driven by plant-pollinator interactions. The Calibrachoa genus is related with Petunia genus, in which species from both genera sharing the same pollination syndromes. In petunia species many of the genes involves with the differences in flower colour and floral scent release were identified. For instance, the AN2 gene, that is responsible for the flower colour differences between Petunia integrifolia and P. axillaris. Therefore, analysis of this gene in Calibrachoa species showed that for C. pygmaea and C. parviflora this gene does not play the same role as in Petunia species. The pigments that composes the flower colour in C. parviflora and C. pygmaea were identified as belonging to the two class of pigments the anthocyanins and carotenoids, yet constituted mainly of anthocyanins from the class of the delphinidins. The composition of the pigments from both class showed to be specie-specific in which C. pygmaea produces more β-carotene from the carotenoids and petunidin as anthocyanidins, whereas C. parviflora synthesize more lutein carotenoid type and petunidin and malvidin as anthocyanidins in the corolla limb. These two species are able to synthesize anthocyanins, despite the differences in the amount of production, C. parviflora makes more anthocyanins thus shows strong flower pigmentation and C. pygmaea produces low amonts of anthocyanins, therefore has flowers with low pigmentation. By construction a transcriptomic data between these two species, and then, the analysis of expression levels of the genes from the flavonoid/anthocyanins biosynthetic pathway it was observed that the genes which are responsible for the flower colour are higher expressed in C. parviflora than in C. pygmaea. Thus, the differences in flower colour between these two species can be attribute to the differences in the expression levels of all the genes involved in anthocyanin synthesis. Highlighting, the very low expression of the gene responsible for transport the anthocyanins to the vacuole (AN9) and the genes involved in the acidification of the vacuole (PH genes) in C. pygmaea. Moreover, a trans regulatory factor is likely to be responsible for the regulation of these genes in C. pygmaea. Furthermore, observations of Calibrachoa pygmaea flowers showed that this species displays an interesting phenomenon of flower colour change during the day. That showed to be under the influence of light, inducing pigmentation and change the flower colour from white to pale yellow in the adaxial side of corolla and purplish/ brownish at the abaxial side, and then turning back the flower colour to white at dusk, and remain the white colour of the flowers overnight. This phenomen showed to be associated with the pollination syndrome in this species. Floral scent emission is another important trait in the relationship plant x pollinator, and is known that species adapted to be pollinated by moths often releases floral aroma. Thus, the floral volatiles compounds were identified and characterized in C. pygmaea. The analysis revealed that the majority of the scent compounds are part of the benzenoid/ phenilpropanoid class and shows a controlled nocturnal rhythm of emission, which is also related with the pollinator syndrome. Thus, the floral traits that are connected with pollination syndrome were analysed for the first time in Calibrachoa pygmaea and C. parviflora species, these findings contribute to a better understand of the process of pollination syndrome transition in Calibrachoa genus. Through the identification of of the class of pigments synthesized by the flowers in both species and the identification of the first candidate genes involved in the flower colour difference between these two species, as well as the identification of the scent compounds emitted by C. pygmaea flowers.

Smulkiažiedė sprigė (Impatiens parviflora) yra iš Azijos kilusi rūšis. Europoje pradėjo plisti 1837 m., sulaukėjusi iš Drezdeno botanikos sodo. Dabar smulkiažiedė sprigė paplitusi beveik visoje Europoje. Rūšis sparčiai plinta ir Lietuvoje, skverbiasi į pusiau natūralias ir natūralias buveines. Smulkiažiedės sprigės poveikio miško bendrijos augalams tyrimai atlikti 2005 m. Verkių regioniniame parke, Vilniuje. Vegetacijos sezono metu kontroliniuose ir eksperimentiniuose laukeliuose buvo registruojamas augalų projekcinis padengimas ir smulkiažiedės sprigės individų skaičius. Šie duomenys leido įvertinti santykius tarp miško bendrijos augalų ir smulkiažiedės sprigės, jos sėklų dygimo spartą ir trukmę. Rudenį, naudojant sėklų gaudyklės, tirtas sėklų sklidimo intensyvumas. Nustatyta, kad smulkiažiedė sprigė labiausiai stelbia Lietuvoje savaiminę tos pačios genties rūšį – paprastąją sprigę (I. noli-tangere). Tyrimo rezultatai neleidžia patvirtinti hipotezės, kad smulkiažiedės sprigės stelbia kitus vietinius lapuočių miško bendrijos augalus. / Impatiens parviflora is a species native to Asia. First it was recorded escaped from the Botanical garden in Drezden (1837) and later spread all over Europe. This species is an invasive plant in Lithuania because spreads rapidly and invades both semi-natural and natural habitats. Investigations on small balsam impact to plants of forest community were performed in 2005 in Verkiai regional park (Vilnius). During one vegetation season, coverage of plants and individuals of small balsam were registered in the test and control plots. These data let us to estimate relationships between plants of forest community and I. parviflora, speed and time of small balsam seed germination. Intensity of seed spread in autumn was investigated using seed catcher method. It was estimated that I. parviflora competes with I. noli-tangere, species of the same genus that is native in Lithuania. Strong facts, supporting hypothesis that small balsam competes with other native plant species were not found during this investigation.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-06-08T17:27:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1494738 bytes, checksum: f287fc6648d5b53307d87f671f3ffe8b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-08T17:27:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1494738 bytes, checksum: f287fc6648d5b53307d87f671f3ffe8b (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Vale S.A. / A extração mineral promove retirada da camada superficial do solo, desmatamento da vegetação nativa, alterações topográficas, poluição do ar e formação de pilhas de estéreis. Além das degradações proporcionadas pela mineração as condições climáticas, como os prolongados períodos de seca, tornam a revegetação dos ambientes impactados um processo lento, entretanto, o uso de espécies de gramíneas nativas e resistentes é uma técnica eficiente e de baixo valor econômico. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar as respostas ao déficit hídrico de gramíneas nativas utilizadas na revegetação de pilha de estéril em condições semi-controladas de casa de vegetação e em campo. No primeiro experimento, foram avaliadas as respostas fisiológicas de Paspalum densum (Poir.) e Setaria parviflora (Poir.) Kerguélen expostas ao substrato proveniente de pilha de estéril, frente ao estresse hídrico. O experimento foi montado em casa de vegetação, com dois substratos, pilha de estéril e substrato controle, e dois regimes de irrigação, com estresse e sem estresse hídrico. Ambas as espécies apresentaram respostas semelhantes, com acúmulo de ferro acima do considerado fitotóxico, redução na taxa fotossintética e nos índices de clorofilas em função do estresse hídrico, entretanto com rápida reestruturação do aparato fotossintético após retorno da irrigação, eficiente forma de dissipação do excesso de energia luminosa e eficaz mecanismo de eliminação das espécies reativas de oxigênio. Os resultados comprovaram o alto potencial das gramíneas para revegetação de ambientes com concentrações elevadas de ferro e períodos prolongados de seca. Por ser uma espécie perene, no segundo experimento, foram avaliadas as respostas fisiológicas apenas da gramínea P. densum em ambiente impactado pela deposição de estéreis de mineração de ferro ao longo da estação seca e chuvosa. O trabalho foi desenvolvido em duas áreas, pilha de estéril e campo ferruginoso, na mina Retiro das Almas, município de Ouro Preto, MG, com início no período chuvoso (janeiro a abril) e término no período seco (maio a agosto). Ao longo do experimento foi observado total mortalidade dos indivíduos em desenvolvimento no campo ferruginoso, maior capacidade de absorção de nutrientes e elementos traço pelas plantas crescendo na pilha de estéril sendo o acúmulo de ferro e cromo acima dos valores considerados fitotóxicos, redução nos índices de clorofila e no rendimento quântico efetivo do FSII em função do déficit hídrico, eficiente forma de dissipação do excesso de energia luminosa e dinamismo entre as concentrações de malonaldeído e o acúmulo de prolina. P. densum apresentou satisfatório crescimento e rápida aclimatação quando submetida a pilha de estéril e a período de seca demonstrando alto potencial para revegetação. / Mineral extraction promotes removal of the topsoil, deforestation of native vegetation, topographic changes, air pollution and formation of “sterile mine”. In addition to the degradations provided by mining, climatic conditions, such as prolonged periods of drought, make revegetation of impacted environments a slow process, however, the use of native and resistant grass species is an efficient technique with low economic value. In this context, the objective of this work was to evaluate the responses to the water deficit of native grasses used in the revegetation of sterile cell under semi-controlled conditions of greenhouse and field. In the first experiment, the physiological responses of Paspalum densum (Poir.) and Setaria parviflora (Poir.) Kerguélen were evaluated, exposed to the substrate from the “sterile mine”, in face of water stress. The experiment was set up in a greenhouse, with two substrates, sterile cell and control substrate, and two irrigation schemes, with stress and no water stress. Both species presented similar responses, with accumulation of iron considered phytotoxic, reduction in the photosynthetic rate and in the chlorophyll indexes as a function of water stress, however with a rapid restructuring of the photosynthetic apparatus after irrigation return, efficient way to dissipate excess energy Luminous and effective mechanism of elimination of reactive oxygen species. The results confirmed the high potential of grasses for revegetation of environments with high concentrations of iron and prolonged periods of drought. As a perennial species, in the second experiment, the physiological responses of the P. densum grass were evaluated only in an environment impacted by the deposition of iron ore in the dry and rainy season. The work was carried out in two areas, a “sterile mine” and a ferruginous field, at the Retiro das Almas mine, in the municipality of Ouro Preto, MG, beginning in the rainy season (January to April) and ending in the dry period (May to August). During the experiment, it was observed total mortality of the developing individuals in the ferruginous field, greater capacity of absorption of nutrients and traces elements by the plants growing in the “sterile mine” being the accumulation of iron and chromium above the values considered phytotoxic, reduction in the indexes of chlorophyll And in the effective quantum yield of FSII as a function of water deficit, efficient form of dissipation of the excess light energy and dynamism between the concentrations of malonaldehyde and the accumulation of proline. P. densum presented satisfactory growth and rapid acclimatization when submitted to a “sterile mine” and the drought period demonstrating a high potential for revegetation.

[Truncated abstract] Malva parviflora L. (small-flowered mallow) (Malvaceae) is a common weed of pastures and wastelands and its distribution has increased rapidly throughout Australia during the last decade. Control of M. parviflora with herbicides, such as glyphosate, is often unsatisfactory and changing farming practices, such as minimum tillage, have facilitated its spread. Yet there has been little research on M. parviflora in the past and many aspects of its biology and ecology are unknown. Hence, there exists a need to examine these aspects in order to investigate and develop suitable integrated weed management strategies. Weed identification is the first and probably the most important step in the management of weeds. Here it is shown that the weedy Malva species in Western Australian farming systems is M. parviflora, and not a morphologically similar Malva species or hybrid of two species. A common garden study of 24 populations collected across the agricultural region of south-west Western Australia revealed that since its introduction over 140 years ago M. parviflora has successfully adapted to a wide range of distinct environments. The species is able to thrive in areas that vary in annual rainfall from 315 to 496 mm, maximum average temperatures from 21.9 to 26.8oC and minimum average temperatures from 9 to 13.6oC. However, there was limited broad scale ecoclinal differentiation and low genetic variation within the common garden study with only length of time between sowing and flowering differing between populations. As the species was shown to possess a predominately inbreeding system, which typically would create ecotypes/ecoclines due to limited gene flow, it was suggested that seed dispersal by sheep is likely to have increased gene flow thus suppressing population differentiation. A considerable proportion of mature hardseeded M. parviflora can survive rumen digestion and mastication by sheep. ... With origins thought to be in the Mediterranean region, it is not surprising that M. parviflora has thrived and prospered in south-west Western Australia. This thesis has determined several aspects that have enabled it to flourish in this Mediterranean-type environment and most of these attributes, including autogamous reproduction, ecoclinal/ecotypic formation, dormancy and asynchronous germination and rapid seed development, are commonly found in successful weeds world-wide.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-15Bitstream added on 2014-06-13T20:45:45Z : No. of bitstreams: 1 sanches_mm_dr_botfca.pdf: 1119751 bytes, checksum: 73ca03050a05db3fe10a6b8f92cd79bf (MD5) / O Bidens mosaic virus (BiMV) é uma espécie tentativa de vírus do gênero Potyvirus e tem sido encontrado em culturas de importância econômica como ervilha e girassol. Recentemente foi proposto que o BiMV poderia ser uma estirpe do Potato virus Y (PVY). Em 2004 amostras de alface apresentando mosaico intenso, coletadas no município de São Manuel - SP, apresentavam-se infectadas pelo BiMV. Foi realizada a caracterização biológica, o sequenciamento parcial e a purificação deste isolado para obtenção de anti-soro policlonal. Verificou-se que este isolado possui gama de hospedeiros restrita à alface, Chenopodium quinoa, Chenopodium amaranticolor e ervilha (Pisum sativum) de forma assintomática. O vírus possui uma proteína capsidial em torno de 33 kDa e padronizou-se um teste de PTAELISA para o diagnóstico sorológico deste vírus. Também foi realizada a caracterização biológica e avanços no sequenciamento do genoma de um isolado de BiMV coletado a partir da planta de Bidens pilosa (picão preto). Este isolado foi capaz de infectar e causar sintomas em girassol (Helianthus annus), alface (Lactuca sativa), ervilha (Pisum sativum), C. quinoa, C. amaranticolor, Nicotiana benthamiana, N. clevelandii, N. occidentalis, Zinnia elegans e em Gomphrena globosa, nesta última de forma assintomática. Através do sequenciamento de um fragmento de 7.945 bp, correspondente à parte do gene da HC-Pro e dos genes da P3, 6K1, CI, 6K2, VPg, NIa, NIb, CP e à região 3’UTR, verificou-se que o BiMV é possivelmente uma espécie distinta do PVY, baseando-se nos atuais critérios para demarcação de espécies do International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). Foram obtidos oligonucleotídeos específicos para diagnose do BiMV, que através de RT-PCR em uma só etapa, detectam eficientemente o vírus a partir de alface e de plantas daninhas associadas à cultura. Através desta técnica... / Bidens mosaic virus (BiMV) is a tentative species of the genus Potyvirus, and has been commonly found infecting pea and sunflower. Recently it was proposed that BiMV could be a member of the Potato virus Y (PVY) species. In 2004 lettuce plants showing intense mosaic symptoms were collected in São Manuel-SP and were infected with BiMV. The host range of this isolate was characterized, the genome partially sequenced and the virus was purified to obtain a polyclonal antiserum. The host range for this isolate was restricted to lettuce, Chenopodium quinoa, Chenopodium amaranticolor and pea (Pisum sativum) (assymptomatic). The virus has a coat protein with approximately 33 kDa and the antiserum could be used for serological diagnosis by PTA-ELISA tests. A BiMV isolate from Bidens pilosa was also studied in this work. This isolate infected sunflower (Helianthus annus), lettuce (Lactuca sativa), pea (Pisum sativum), C.quinoa, C. amaranticolor, N. benthamiana, N. clevelandii, N. occidentalis, Zinnia elegans and Gomphrena globosa (assymptomatic). A fragment of 7.945bp including part of the HC-Pro, the entire genes for P3, 6K1, CI, 6K2, VPg, NIa, Nib, CP and the 3’UTR region was sequenced. Based on the International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) criteria of potyvirus species demarcation using the individual genes, BiMV could be considered a distinct species of PVY. Specific primers were obtained for BiMV diagnosis and efficiently used in a one step RT-PCR test for BiMV diagnoses. A total of 222 lettuce and 126 weeds samples were collected in the lettuce growing areas of Mogi das Cruzes, Campinas and Bauru and analysed by RT-PCR. Low incidence of BiMV was verified on lettuce. The presence of BiMV was also observed on B. pilosa and Galinsoga parviflora. This last plant species was identified as a new host of BiMV and Lettuce mottle virus (LeMoV) in this study.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-02T22:06:25Z No. of bitstreams: 1 RenalyDosSantosNeri_DISSERT.pdf: 2881911 bytes, checksum: 90ca65b55d05f94be7a653e8337ad53d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-09T12:33:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RenalyDosSantosNeri_DISSERT.pdf: 2881911 bytes, checksum: 90ca65b55d05f94be7a653e8337ad53d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-09T12:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenalyDosSantosNeri_DISSERT.pdf: 2881911 bytes, checksum: 90ca65b55d05f94be7a653e8337ad53d (MD5) Previous issue date: 2018-01-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Os impactos da corrosão são frequentes e ocorrem nas mais variadas atividades. Existem diversas formas de combater a corrosão, dentre elas se destaca o uso de microemulsões que vêm sendo alvo de interesse como inibidores de corrosão. Apesar de eficientes no controle da corrosão, alguns inibidores possuem elevado custo, além disso, a grande maioria é tóxica ao meio ambiente, tornando seu uso questionável. De modo à atender a demanda por inibidores de corrosão em aço carbono, este trabalho teve como objetivo a investigação da ação inibitória do óleo das amêndoas e do extrato hidroalcoólico das folhas da espécie vegetal Ouratea Parviflora. O extrato hidroalcoólico foi avaliado de forma livre e em sistema microemulsionado, contendo o óleo das amêndoas em sua composição, utilizando diferentes concentrações, como inibidores de corrosão em meio salino (NaCl 3.5%). Foi utilizado o método eletroquímico de Resistência de Polarização Linear, determinando-se também o comportamento e a isoterma do processo de adsorção metal/inibidor. De acordo com os resultados, as eficiências máximas de inibição foram de 67.70% (12,5 ppm), 77.94% (200 ppm) e 85.66% (200 ppm) para o extrato hidroalcoólico, sistema microemulsionado salino (SME-S) e sistema microemulsionado salino com adição do extrato hidroalcoólico (SME-S-EB), respectivamente. Quanto ao processo de adsorção, os dados experimentais se ajustaram a isoterma de Langmuir. De acordo com os dados calculados de energia livre de Gibbs foi detectada a espontaneidade com que os inibidores utilizados em diferentes condições se adsorveram sobre a superfície do aço carbono. O estudo da obtenção dos inibidores utilizados em diferentes condições sob o viés da sustentabilidade confirmou que estas formulações podem ser consideradas como sustentáveis. Os resultados mostraram que o extrato hidroalcoólico de Ouratea parviflora avaliado de forma livre e em sistema microemulsionado, contendo o óleo das amêndoas da mesma espécie vegetal, podem ser utilizados como fontes alternativas na formulação de inibidores de corrosão. / The impacts of corrosion are frequent and occur in various activities. There are several ways of combating impacts, among them the use of micro-emulsified system have been targeted as corrosion inhibitors. Although they are effective in the corrosion control, some have high cost and are toxic to the environment, making its use questionable. In order to fulfill the growing demand for corrosion inhibitors, the objective of the present work was to perform a research about the inhibitory action of almonds oil and hydro-alcoholic extract from vegetal specie Ouratea parviflora. The extract was evaluated in free formand in a microemulsified system, containing the oil of the almonds in your composition, with different concentrations, regarding the corrosion inhibition efficiency into a saline medium (NaCl 3.5%). Was used the method Linear Polarization Resistance method, also determining the behavior and the isotherm of the metal/inhibitor adsorption process. According to the obtained results, the maximum inhibition efficiencies were observed at 67.70% (12.5 ppm), 77.94% (200 ppm) and 85.66% (200 ppm) to the free hydro-alcoholic extract, saline microemulsified system (SME-S) and saline micro-emulsified system with extract (SME-S-EB), respectively. In addition, all the experimental data from the adsorption process fitted the Langmuir isotherm. According to the data calculated from Gibbs free energy, it was detected a spontaneity of the adsorbent inhibitors used in different conditions on the steel surface. The study of getting of inhibitors used in different conditions under the sustainability bias confirmed that these formulations can be considered as sustainable. The results showed that the hydro-alcoholic extract of Ouratea parviflora evaluated in free form and in a microemulsion system containing the oil of the almonds of the same plant species, can be used as alternative sources in the formulation of corrosion inhibitors.

Resumo: O Bidens mosaic virus (BiMV) é uma espécie tentativa de vírus do gênero Potyvirus e tem sido encontrado em culturas de importância econômica como ervilha e girassol. Recentemente foi proposto que o BiMV poderia ser uma estirpe do Potato virus Y (PVY). Em 2004 amostras de alface apresentando mosaico intenso, coletadas no município de São Manuel - SP, apresentavam-se infectadas pelo BiMV. Foi realizada a caracterização biológica, o sequenciamento parcial e a purificação deste isolado para obtenção de anti-soro policlonal. Verificou-se que este isolado possui gama de hospedeiros restrita à alface, Chenopodium quinoa, Chenopodium amaranticolor e ervilha (Pisum sativum) de forma assintomática. O vírus possui uma proteína capsidial em torno de 33 kDa e padronizou-se um teste de PTAELISA para o diagnóstico sorológico deste vírus. Também foi realizada a caracterização biológica e avanços no sequenciamento do genoma de um isolado de BiMV coletado a partir da planta de Bidens pilosa (picão preto). Este isolado foi capaz de infectar e causar sintomas em girassol (Helianthus annus), alface (Lactuca sativa), ervilha (Pisum sativum), C. quinoa, C. amaranticolor, Nicotiana benthamiana, N. clevelandii, N. occidentalis, Zinnia elegans e em Gomphrena globosa, nesta última de forma assintomática. Através do sequenciamento de um fragmento de 7.945 bp, correspondente à parte do gene da HC-Pro e dos genes da P3, 6K1, CI, 6K2, VPg, NIa, NIb, CP e à região 3'UTR, verificou-se que o BiMV é possivelmente uma espécie distinta do PVY, baseando-se nos atuais critérios para demarcação de espécies do International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). Foram obtidos oligonucleotídeos específicos para diagnose do BiMV, que através de RT-PCR em uma só etapa, detectam eficientemente o vírus a partir de alface e de plantas daninhas associadas à cultura. Através desta técnica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bidens mosaic virus (BiMV) is a tentative species of the genus Potyvirus, and has been commonly found infecting pea and sunflower. Recently it was proposed that BiMV could be a member of the Potato virus Y (PVY) species. In 2004 lettuce plants showing intense mosaic symptoms were collected in São Manuel-SP and were infected with BiMV. The host range of this isolate was characterized, the genome partially sequenced and the virus was purified to obtain a polyclonal antiserum. The host range for this isolate was restricted to lettuce, Chenopodium quinoa, Chenopodium amaranticolor and pea (Pisum sativum) (assymptomatic). The virus has a coat protein with approximately 33 kDa and the antiserum could be used for serological diagnosis by PTA-ELISA tests. A BiMV isolate from Bidens pilosa was also studied in this work. This isolate infected sunflower (Helianthus annus), lettuce (Lactuca sativa), pea (Pisum sativum), C.quinoa, C. amaranticolor, N. benthamiana, N. clevelandii, N. occidentalis, Zinnia elegans and Gomphrena globosa (assymptomatic). A fragment of 7.945bp including part of the HC-Pro, the entire genes for P3, 6K1, CI, 6K2, VPg, NIa, Nib, CP and the 3'UTR region was sequenced. Based on the International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) criteria of potyvirus species demarcation using the individual genes, BiMV could be considered a distinct species of PVY. Specific primers were obtained for BiMV diagnosis and efficiently used in a one step RT-PCR test for BiMV diagnoses. A total of 222 lettuce and 126 weeds samples were collected in the lettuce growing areas of Mogi das Cruzes, Campinas and Bauru and analysed by RT-PCR. Low incidence of BiMV was verified on lettuce. The presence of BiMV was also observed on B. pilosa and Galinsoga parviflora. This last plant species was identified as a new host of BiMV and Lettuce mottle virus (LeMoV) in this study. / Orientador: Renate Krause Sakate / Coorientador: Marcelo Agenor Pavan / Banca: Norberto da Silva / Banca: Marli Teixeira de Almeida Minhoni / Banca: Antonio Carlos Maringoni / Banca: Valdir Atsushi Yuki / Banca: Romulo Fujito Kobori / Doutor