Orientador: Kuniko Iwamoto Haga / Banca: Marco Eustáquio de Sá / Banca: Juliana Domingues Lima / Resumo: A região de cerrado tem como principais fatores limitantes da produção agrícola as condições climáticas e solos com baixa fertilidade natural. Neste sentido, são importantes estudos para entender os fatores que contribuem para o desempenho das culturas em condições de cerrado, como por exemplo a ervilha. O objetivo foi avaliar o efeito da aplicação foliar do boro, molibdênio e zinco na qualidade de grãos de ervilha e produtividade. A ervilha utilizada foi a variedade Utrillo, cujo cultivo foi realizado na área experimental da Fazenda de Ensino Pesquisa e Extensão-FE-UNESP-Campus de Ilha Solteira. Os tratamentos constaram das combinações entre aplicação de boro, molibdênio e zinco, (Testemunha, B, Mo, Zn, B+Mo, B+Zn, Mo+Zn, B+Mo+Zn). O Mo foi aplicado via foliar aos 20 dias após a emergência das plantas (DAE). O B e o Zn foram aplicados também via foliar aos 30 DAE. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições, as médias comparadas pelo teste de Duncan a 5% de significância. Analisou-se produtividade e o conteúdo de nutrientes, de amido, de aminoácidos, de proteinas nos grãos e sementes e a qualidade fisiológica das sementes. Os resultados indicaram que os tratamentos alteram significativamente apenas o conteúdo de magnésio e de cobre nos grãos. Os demais fatores estudados não se alteraram devido ao tratamento imposto à cultura. / Abstract: Some times the crops yield in the cerrado area is limited by weather conditions and the soil with a low fertility. The studies in this direction are important to understand the factors that contribute for the performance of the cultures in the cerrado conditions, for example pea's crop. The objective was to evaluate the effect of the foliar application of boron, molybdenum and zinc on the quality of pea grains and grain yield. For experiment were used seeds of pea, cv. Utrillo, cultivated in the experimental area of the Farm of the Teach Research and Extension-FE-UNESP- Campus de Ilha Solteira". The eight treatments consisted of the combinations among application of boron, molybdenum and zinc, (Control, B, Mo, Zn, B+Mo, B+Zn, Mo+Zn, B+Mo+Zn). 20 days after emergency (DAE) was applied Mo by foliar. B and Zn were applied by foliar at 30 DAE. The experimental delineation used was the randomized blocks with four repetitions; the averages had been compared by Duncan test at 5% of significance. It was analyzed the grain nutrient content, grain yield, starch, aminoacids and proteins content in the grains and seeds and physiological seed quality. The results had indicated that the treatments modify significantly only to the copper and magnesium content in the grains. The other studied factors they didn't alter due to the treatment imposed to the culture. / Mestre

Orientador: Kuniko Iwamoto Haga / Banca: Elizabeth Orika Ono / Banca: Guilherme José Gonçalves Pereira / Resumo: Características fisiológicas da semente e de grãos podem determinar a qualidade das mesmas e a qualidade pode estar relacionada com o manejo da cultura, tais como a disponibilidade de água, nutrientes, controle de pragas e doenças. Dentre os nutrientes, o nitrogênio é um dos fatores importantes na produtividade e o zinco está envolvido em processos bioquímicos que são essenciais para o crescimento e desenvolvimento da planta. O cultivo da ervilha nos cerrados vem ganhando espaço e tem sido uma boa opção para o plantio na entressafra, sob regime de irrigação. O experimento foi conduzido na FEP/FE/UNESP - Campus de Ilha Solteira e o delineamento experimental adotado foi de blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 4 (doses de nitrogênio x doses de zinco), com três repetições. O trabalho objetivou avaliar o efeito do N e Zn no conteúdo de proteínas, aminoácidos, açúcar livre, amido e polissacarídeos solúveis em água (WSP) nos grãos e sementes de ervilha, cultivar Utrillo, cultivadas em solo de cerrado. Os resultados obtidos permitem verificar que há interação entre a adubação nitrogenada e zinco no conteúdo das reservas dos grãos e de sementes, sendo que o teor de açúcar livre nos grãos verdes apresenta incremento linear com o aumento da dose de N entre 60 e 240 kg ha -1 . A análise dos dados mostra ainda que, o teor de clorofila nos grãos verdes aumenta com as doses crescentes de Zn e N. Verifica-se também, que não houve efeito do Zn e do N na produção. / Abstract: The physiological characteristics of the seed and grains can be determine the quality of the same ones and, the quality can be related with the handling of the culture, such as the available of water, nutrients, control of curses and disease. The nitrogen is one important nutrient and it is a very important factor on the productivity and the zinc is involved in biochemical processes that are essential for the growth and development of the plant. The cultivation of the pea in the cerrado is enhanced and it has been a good option for the planting in the time between harvests, under irrigation management. This experiment was realized in FEP/FE/UNESP - Campus de Ilha Solteira and the experimental design used was the random blocks in the factorial design 4 x 4 (dose of nitrogen x dose of zinc), with three repetitions. The work aimed at to evaluate effect of N and Zn in the protein content, amino acid, free sugar, starch and soluble polysaccharides in water (WSP) in the grains and pea seeds, to cultivate Utrillo, cultivated in cerrado soil. The obtained results allow to verify that there is interaction between the nitrogen fertilization and zinc in the content of the reservations of the grains and of seeds, and the content of free sugar in the green grains presents linear increment with the increase of the dose of N between 60 and 240 kg/ha. The analysis of the date display although, the chlorophyll content, in the green grain, increases with the growing doses of Zn and N. Also verifies, that there was not effect of Zn and of N in the production. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-07-28Bitstream added on 2014-06-13T19:39:06Z : No. of bitstreams: 1 cardoso_ed_me_ilha.pdf: 890982 bytes, checksum: d8a4b3da936255f7b7e618877372a931 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Características fisiológicas da semente e de grãos podem determinar a qualidade das mesmas e a qualidade pode estar relacionada com o manejo da cultura, tais como a disponibilidade de água, nutrientes, controle de pragas e doenças. Dentre os nutrientes, o nitrogênio é um dos fatores importantes na produtividade e o zinco está envolvido em processos bioquímicos que são essenciais para o crescimento e desenvolvimento da planta. O cultivo da ervilha nos cerrados vem ganhando espaço e tem sido uma boa opção para o plantio na entressafra, sob regime de irrigação. O experimento foi conduzido na FEP/FE/UNESP - Campus de Ilha Solteira e o delineamento experimental adotado foi de blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 4 (doses de nitrogênio x doses de zinco), com três repetições. O trabalho objetivou avaliar o efeito do N e Zn no conteúdo de proteínas, aminoácidos, açúcar livre, amido e polissacarídeos solúveis em água (WSP) nos grãos e sementes de ervilha, cultivar Utrillo, cultivadas em solo de cerrado. Os resultados obtidos permitem verificar que há interação entre a adubação nitrogenada e zinco no conteúdo das reservas dos grãos e de sementes, sendo que o teor de açúcar livre nos grãos verdes apresenta incremento linear com o aumento da dose de N entre 60 e 240 kg ha -1 . A análise dos dados mostra ainda que, o teor de clorofila nos grãos verdes aumenta com as doses crescentes de Zn e N. Verifica-se também, que não houve efeito do Zn e do N na produção. / The physiological characteristics of the seed and grains can be determine the quality of the same ones and, the quality can be related with the handling of the culture, such as the available of water, nutrients, control of curses and disease. The nitrogen is one important nutrient and it is a very important factor on the productivity and the zinc is involved in biochemical processes that are essential for the growth and development of the plant. The cultivation of the pea in the cerrado is enhanced and it has been a good option for the planting in the time between harvests, under irrigation management. This experiment was realized in FEP/FE/UNESP - Campus de Ilha Solteira and the experimental design used was the random blocks in the factorial design 4 x 4 (dose of nitrogen x dose of zinc), with three repetitions. The work aimed at to evaluate effect of N and Zn in the protein content, amino acid, free sugar, starch and soluble polysaccharides in water (WSP) in the grains and pea seeds, to cultivate Utrillo, cultivated in cerrado soil. The obtained results allow to verify that there is interaction between the nitrogen fertilization and zinc in the content of the reservations of the grains and of seeds, and the content of free sugar in the green grains presents linear increment with the increase of the dose of N between 60 and 240 kg/ha. The analysis of the date display although, the chlorophyll content, in the green grain, increases with the growing doses of Zn and N. Also verifies, that there was not effect of Zn and of N in the production.

The development of a plant growth chamber capable of sustaining plant growth over multiple generations is a necessary step towards the attainment of a Controlled Ecological Life Support System (CELSS). The studies herein examine the effects of aeration abilities and rates on plants grown in three model nutrient delivery systems during germination and over the life-cycle of the plant. These studies are the first time a porous tube nutrient delivery system was compared to another active nutrient mist delivery system. During germination an indicator of hypoxic stress, alcohol dehydrogenase (ADH) activity, was measured and was more affected by aeration rate than mode of nutrient delivery. Over the life-cycle of the plant, however, plants grown in the porous tube system had the least ADH activity and the highest levels of shoot (leaf + stem), root and leaf biomass. None of the plants in any system, however, produced viable seed. This study highlights the need to optimize aeration capabilities in the root zone of enclosed chambers.

Les associations de cultures céréales légumineuses participent au développement d'agrosystèmes performants et durables. La proportion de chaque espèce dans le couvert ainsi que leur productivité sont cependant fortement dépendantes de l'équilibre entre compétition et complémentarité interspécifique. Le partage de la lumière entre la céréale et la légumineuse est donc déterminant dans le fonctionnement des associations. La structuration physique de la canopée, qui conditionne l'interception du rayonnement lumineux, résulte de la mise en place de l'architecture aérienne des individus composant le peuplement. Afin d'appréhender les relations entre architecture et partage du rayonnement dans les associations blé-pois (Triticum aestivum L.-Pisum sativum L.), un modèle 3D de la morphogénèse aérienne du pois, baptisé L-Pea, a été développé sur la base de l'approche plante virtuelle. Des expérimentations ont été conduites afin i) de caractériser la morphogénèse de génotypes de pois contrastés cultivés sous différentes conditions (serre/champ, pur/associé), et ii) de modéliser l'architecture aérienne du pois. Un simulateur tripartite, intégrant les modèles L-Pea, ADEL-Blé (modèle architecturé de blé) ainsi que CARIBU (modèle de transferts radiatifs), a ensuite été construit afin de créer une association virtuelle. Cette approche de type plante virtuelle s'est révélée pertinente dans l'optique d'étudier le déterminisme architectural du partage de la lumière dans les associations blé-pois. Ce simulateur a par ailleurs montré que des paramètres architecturaux (e.g. ramifications, entrenœuds) peuvent affecter de manière significative et dynamique le partage de la lumière et donc le développement de l'association. Cette thèse se propose i) de démontrer la pertinence de l'approche plante virtuelle pour appréhender le partage du rayonnement dans les associations et ii) de contribuer à la sélection/construction de variétés/idéotypes adaptés aux couverts plurispécifiques.

ADP Ribosylation Factor 1 (ARF1) is a universal small GTP binding protein which has an important role in vesicular trafficking between endoplasmic reticulum and Golgi. ARF1 is a basic component of Coat Protein I (COPI) vesicles which have functions in both formation of coatomer complex and recruitment of cargo proteins. In this study, the expression ARF1 was analyzed in pea (P. sativum L. cv. Araka) grown at different developmental stages. Because of the differential hormonal levels at corresponding stages, the effects of hormones on ARF1 expression were also studied. The results of present research show that ARF1 expression in embryos and 2 days grown plants after germination is lower when compared to 6 days grown plants. In order to see the hormonal effect, 3 weeks old plants were supplied with 50&micro / M of each hormone for 3 times on alternate days. Protein extraction, cell fractionation,Western blot was carried out and immunoblot analysis was conducted with AtARF1 polyclonal antibodies. It was shown that, in pea shoots, abscisic acid and gibberellin increases the inactive GDP bound ARF1 by hydrolyzing ARF-GTP through activating ARFGTPase activating protein (ARF-GAP) or partially inhibiting ARF-Guanine Nucleotide Exchange Factor (ARF-GEF). In roots, ARF-GDP (cytosolic fraction), ARF-GTP (microsomal fraction) and total amount of ARF1 (13.000 x g supernatant fraction) were down regulated by ~11, ~19 and ~11 fold respectively with the application of gibberellin / and by ~11, ~7 and ~3 fold respectively with the application of abscisic acid / when compared to control plants. These results indicate the importance of plant hormones in the regulation of ARF1 in pea.

Les pucerons sont parmi les principaux ravageurs des cultures dans les régions tempérées. Leur succès comme parasites de plantes repose sur leur fort potentiel reproductif dû à la parthénogénèse durant le printemps et l'été ainsi qu'à la symbiose avec Buchnera aphidicola. Cette bactérie symbiotique obligatoire fournit aux pucerons les acides aminés essentiels qui sont déficients dans leur alimentation déséquilibrée (la sève élaborée des plantes), et contribue ainsi à leur développement et reproduction. Le premier volet de ce travail de thèse a consisté à déterminer les besoins en acides aminés des différents stades embryonnaires, afin d'identifier des facteurs clé de l'association symbiotique au cours du développement du puceron du pois Acyrthosiphon pisum. Cette étude, conduite sur des embryons prélevés in vivo ou mis en culture in vitro, a révélé i) des exigences métaboliques évoluant au cours de développement du puceron, ii) une dépendance au compartiment maternel pour l'approvisionnement des embryons en acides aminés, et iii) de forts besoins en acides aminés aromatiques, notamment en tyrosine, pour les stades embryonnaires tardifs et le premier stade larvaire précoce. Le deuxième volet de cette thèse a alors eu pour objectif l'identification de gènes cibles à l'intérieur des voies révélées par l'approche métabolique. A l'aide d'une puce à ADN dédiée au génome du d'A. pisum, les profils d'expression des gènes du puceron ont été analysés au cours de son développement embryonnaire. L'analyse fonctionnelle des différents groupes de gènes montre que ceux liés au métabolisme des acides aminés présentent de hauts niveaux d'expression et des variations significatives entre les différents stades. La voie métabolique des acides aminés aromatiques et tout particulièrement les gènes menant à la synthèse de la tyrosine, ainsi que les gènes/voies liés à la formation et à la maturation de la cuticule, sont parmi les plus sollicités chez les embryons tardifs. L'ensemble des résultats obtenus par les approches métabolique et transcriptomique suggère une synthèse et une accumulation de tyrosine au cours du développement embryonnaire, en vue de son utilisation comme précurseur pour la sclérotisation et le tannage cuticulaire après la ponte. Le dernier volet de ce travail de thèse a consisté en une analyse fonctionnelle du rôle du gène ACYPI007803, codant l'enzyme catalysant la synthèse de la tyrosine à partir de la phénylalanine, par la technique d'ARN interférence (RNAi). Une augmentation de la mortalité des larves pondues par les femelles traitées est corrélée à la diminution de l'expression du gène cible dans les compartiments symbiotiques (les chaines embryonnaires et les bactériocytes maternels) et confirme le rôle clé du gène ACYPI007803 dans le développement des embryons chez le puceron du pois.

The arbuscular mycorrhizal (AM) association results from a successful interaction between the genomes of the two symbiotic partners. In this context, the aim of my research was to better characterize the role of the late stage symbiosis-related pea genes PsSym36, PsSym33 and PsSym40 in the functional AM (i) by investigating the effect of mutations in the three genes on fungal and plant gene responses and (ii) by creating conditions for the localization of two of the genes, PsSym36 and PsSym40, on the pea genetic map for future map-based cloning. The expression of a subset of ten fungal and eight plant genes,previously reported to be activated during mycorrhiza development, was compared in Glomus intraradices-inoculated roots of wild type and Pssym36, Pssym33 and Pssym40 mutant pea plants. Most of the fungal genes were down-regulated in roots of the Pssym36 mutant where arbuscule formation is defective, and several were upregulated with more rapid fungal development in roots of the Pssym40 mutant. Microdissection of mycorrhizal PsSym40 roots corroborated preferential expression of the three G. intraradices genes SOD, DESAT and PEPISOM in arbuscule-containing cells. Inactivation of PsSym36 also resulted in down regulation of plant genes whilst mutation of the PsSym33 and PsSym40 genes affected plant gene responses in a more time-dependent way. Results thus indicate an implication of the investigated pea SYM genes in the modulation of plant and fungal molecular interactions linked to signaling, nutrient exchange or stress response regulation during AM symbiosis formation and functioning. Conditions for localization of the PsSym36 and PsSym40 genes on the pea genetic map were developed for their future map-based cloning. Based on the molecular markers obtained, it was possible to conclude that localization of the PsSym40 gene most likely resides outside the linkage groups I, II, III or V of the genetic map of pea.

La majorité des plantes terrestres forment une symbiose racinaire avec des champignons mycorhiziens à arbuscules (MA). Les champignons fournissent à la plante de l'eau et des minéraux en particulier du phosphate (Pi), en échange les plantes leur apportent des éléments carbonés. La fertilisation phosphatée est connue pour inhiber l'interaction symbiotique, mais les mécanismes intervenant dans cette régulation sont inconnus. Nous avons montré que le Pi est capable d'inhiber presque totalement la mycorhization à un stade très précoce, avant même l'attachement du champignon à la surface de l'épiderme racinaire. Cette inhibition est liée aux teneurs en Pi dans les parties aériennes et fait intervenir une signalisation systémique. Par la suite, nous avons cherché à identifier les mécanismes impliqués dans la régulation de la mycorhization par le Pi. Les évènements précoces d'interaction ont été examinés avec un intérêt marqué pour les exsudats racinaires. Tout d'abord, nous avons analysé l'importance des strigolactones dans la régulation. Ces molécules sont sécrétées par les racines des plantes et stimulent le développement des champignons (MA). La production de strigolactones est elle aussi régulée de façon systémique par le Pi et les exsudats végétaux de plantes non carencés en Pi sont dépourvus de strigolactones. Cependant, un ajout exogène de ces molécules ne suffit pas pour lever l'inhibition associée à la présence de Pi. De plus, la part des exsudats végétaux en général dans cette régulation a été étudiée. Bien que les exsudats jouent un rôle pour favoriser (ou non) la mise en place de l'interaction, des mécanismes de contrôle supplémentaires existent au niveau de la racine elle-même. Parmi plusieurs mécanismes régulateurs hypothétiques nous avons testé si le Pi pouvait affecter la capacité des plantes à reconnaitre correctement leurs partenaires fongiques. Pour cela nous avons utilisé deux approches. (i) Il est connu que les racines répondent à la présence de champignon par des oscillations de concentrations en calcium dans les noyaux. Nous n'avons pas trouvé d'effet du Pi sur cette réponse. (ii) Nous avons aussi analysé si l'expression de gènes végétaux en réponse au champignon pouvait être régulée par le Pi. Quelle que soit la condition phosphatée testée, les plantes sont capables de répondre à la présence de champignon par l'induction de gènes de défense et de gènes " symbiotiques ". Cependant, le Pi affecte négativement l'expression de certains des gènes symbiotiques, laissant penser que les plantes seraient moins à même de répondre au champignon lorsqu'il y a du Pi. Pour finir, d'autres mécanismes de régulation possibles (tels que la composition des parois ou un effet hormonal des strigolactones) sont proposés et discutés.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Sveriges lantbruksuniv., 2007. / Härtill 3 uppsatser.