There is evidence that while polyamines facilitate seizures by positively modulating N-methyl-D-aspartate receptors (NMDAr), selective antagonists of the NR2B-subunit decrease seizures. However, it remains undetermined whether traxoprodil (CP-101,606), an ifenprodil analog that acts as a selective antagonist of the NR2B subunit of the NMDAr, decreases seizure activity. In the current study we investigated whether traxoprodil alters PTZ-induced seizures in adult male Wistar rats by behavioral and electroencephalographical methods. Spermidine (SPD) (2 nmol/site; i.c.v.) facilitated behavioral and electroencephalographical seizures induced by a normally subeffective dose of PTZ (35 mg/kg; i.p.), but did not alter seizure activity induced by convulsant dose of PTZ (70 mg/kg; i.p). Traxoprodil (20 nmol i.c.v.) increased the latency to generalized tonic clonic seizures induced by PTZ (70 mg/kg; i.p). The oral administration of traxoprodil (60 mg/kg) increased the latency to clonic and tonic-clonic seizures, and decreased total time spent in seizures. These data constitute pharmacological evidence supporting a role for NR2B subunit in PTZ-induced seizures. While more studies are necessary to determine whether traxoprodil is a useful anticonvulsant in clinical settings, NR2B subunits may represent new targets of drug development for convulsive disorders. / Há evidências de que as poliaminas facilitam convulsões por modular positivamente os receptores N-metil-D-aspartato (NMDAr), e que os antagonistas seletivos a subunidade NR2B do NMDAr têm atividade anticonvulsivante. Entretanto, permanece indeterminado se o traxoprodil (CP-101,606), um análogo do ifenprodil que age como antagonista seletivo na subunidade NR2B do NMDAr, tem efeito anticonvulsivante. Neste estudo investigamos se o traxoprodil altera as convulsões induzidas por pentilenotetrazol (PTZ) em ratos Wistar machos por meio de métodos comportamentais e eletroencéfalográficos (EEG). Espermidina (SPD) (2 nmol/sítio; i.c.v.) facilita as convulsões comportamentais e eletroencéfalográficas induzidas por doses subconvulsivantes de PTZ (35 mg/kg; i.p.), mas não altera a atividade convulsiva induzida por dose plenamente convulsivante de PTZ (70 mg/kg; i.p.). Traxoprodil (20 nmol i.c.v.) aumenta a latência para convulsão tônico-clônica generalizada induzida por PTZ (70 mg/kg; i.p.). A administração oral de traxoprodil (60 mg/kg) aumenta as latências para convulsão clônica e tônico-clônica generalizada e diminui a duração total das convulsões induzidas por PTZ (70 mg/kg; i.p.). Esses dados mostram que o traxoprodil diminui as convulsões induzidas por PTZ, um modelo animal com bom poder de predição de atividade convulsivante em humanos, e sugerem um papel para a subunidade NR2B nas convulsões induzidas por PTZ. Enquanto mais estudos são necessários para determinar se o traxoprodil tem, de fato, atividade anticonvulsivante na clínica, as subunidades NR2B podem representar um novo alvo para o desenvolvimento de drogas anticonvulsivantes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Polyamines, such as spermidine and spermine, have been reported to improve memory retention through the activation of N-methyl-D-aspartate receptors (NMDAr). However whether polyamine agonists and antagonists alter extinction remains unclear. In the current study, we investigated whether spermidine and polyamine antagonists that selectively block the NR2B subunit at the NMDAr alter the extinction of contextual conditioned fear in male Wistar rats. While the bilateral intrahippocampal administration of exogenous spermidine (2 nmol/site) facilitated the extinction of fear conditioning, the injection of the antagonists arcaine (0.2 nmol/site), ifenprodil (20 nmol/site) and traxoprodil (0.2 nmol/site), disrupted fear extinction. NMDAr antagonists, at doses that had no effect per se, reversed the facilitatory effect of spermidine on fear extinction. These results suggest that exogenous and endogenous polyamines facilitate the extinction of contextual conditioned fear through activation of NR2B subunit-containing NMDAr in the hippocampus. Since extinction-based exposure therapy is widely used as treatment for a number of anxiety-related disorders, including phobias and post-traumatic stress, the currently reported facilitation of extinction by polyaminergic agents suggest these compounds as putative candidates for drug development. / As poliaminas, como espermidina e espermina, são aminas alifáticas que estão presentes no sistema nervoso central e que se ligam na subunidade NR2B do receptor N-metil-D-aspartato (rNMDA). Tem-se demonstrado que a administração sistêmica, intrahipocampal e intraamígdala de poliaminas melhoram a aquisição e retenção da memória em ratos. Entretanto, seu efeito sobre a extinção do medo condicionado não foi investigado. No presente estudo, investigamos se a administração intrahipocampal de espermidina e de antagonistas seletivos para a subunidade NR2B do rNMDA alteram a extinção do medo condicionado contextual em ratos Wistar machos. A administração intrahipocampal de espermidina (2 nmol/sítio) facilitou a extinção do medo condicionado, enquanto que a injeção dos antagonistas do rNMDA, arcaína (0,2 nmol/sítio), ifenprodil (20 nmol/sítio) e traxoprodil (0,2 nmol/sítio), bloquearam a extinção do medo condicionado contextual. Já a administração dos antagonistas do rNMDA, em doses sem efeito per se, reverteu a facilitação da extinção induzida por espermidina. Estes resultados sugerem que as poliaminas facilitam a extinção do medo condicionado contextual através da ativação da subunidade NR2B do rNMDA hipocampal. Tendo em vista que a terapia baseada em exposição é um método amplamente utilizado como tratamento para diversos tipos de distúrbios relacionados com ansiedade, incluindo fobias e estresse pós-traumático, a facilitação da extinção causada pela administração de espermidina coloca este composto com um possível candidato para o desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento destas patologias.

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A gabirobeira (Campomanesia spp.) e o baruzeiro (Dipteryx alata Vog) são duas fruteiras nativas do Cerrado com grande potencial devido ao seu aproveitamento alimentar e suas múltiplas possibilidades de utilização. A cultura de tecidos pode colaborar tanto para o cultivo quanto para a preservação destas espécies. Assim, neste trabalho, foram realizados experimentos com diversos fitorreguladores no cultivo in vitro das duas fruteiras. No experimento feito com a gabirobeira, foram testadas três poliaminas (espermina, espermidina e putrescina) em duas concentrações (0,5 e 1,0 mg L-1) para a multiplicação in vitro da gabirobeira utilizando, como explantes, segmentos nodais de plantas estabelecidas in vitro. Os resultados mostraram que as poliaminas não foram eficientes no desenvolvimento dos explantes de gabirobeira. Porém, o subcultivos de segmentos nodais pode funcionar como método de multiplicação in vitro da gabirobeira. Já nos estudos relacionados ao baruzeiro, foram realizados trabalhos comparando a ação de sete fitorreguladores (espermina, espermidina, putrescina, 2iP, cinetina, zeatina e BAP) e também a combinação de doses de BAP e ANA na multiplicação in vitro do baruzeiro, utilizando dois tipos de explantes: sementes e segmentos nodais de plantas estabelecidas in vitro. Para as sementes, a zeatina foi o fitorregulador que proporcionou a formação do maior número de brotações, enquanto a variação das doses de BAP e o uso de ANA não foram efetivos para a multiplicação in vitro. Quando os explantes utilizados foram segmentos nodais, a espermina foi o fitorregulador que, isoladamente, favoreceu a maior taxa de brotações por explante, enquanto a combinação de 0,5 mg L-1 de ANA e 12 mg L-1 de BAP mostrou-se a mais promissora para gerar brotações em segmentos nodais de baruzeiro. Assim, os dados aqui apresentados são importantes para a multiplicação in vitro da gabirobeira e do baruzeiro e podem subsidiar estudos futuros a relacionados ao tema. / The gabirobeira (Campomanesia spp.) and the baruzeiro (Dipteryx alata Vog.) are fruit trees native to the Brazilian Cerrado, both present great potential due to the value of their fruits as food and their multiple possibilities of usage. Tissue cultures can collaborate not only on cultivation, but also on the preservation of these species. Thereby, experiments with different growth regulators on in vitro cultivation of both fruit trees were performed in this work. In the experiment performed on the gabirobeira, three polyamines (spermine, spermidine and putrescine) in two concentrations (0.5 and 1.0 mg L-1) – designated to in vitro multiplication of the gabirobeira – were tested using nodal segments from plants established in vitro as explants. The results showed that polyamines were not efficient for the development of the gabirobeira explants. However, nodal segment subculturing can work as a method for in vitro multiplication of the gabirobeira. Furthermore, in the studies related to the baruzeiro, experiments were performed comparing the action of seven growth regulators (spermine, spermidine, putrescine, 2iP, kinetin, zeatin and BAP) and the combination of doses of BAP and NAA on in vitro multiplication of the baruzeiro, in which two types of explants were used: seeds and nodal segments from plants established in vitro. For seeds, zeatin was the growth regulator that provided the generation of the greatest number of shoots, whereas the variation of BAP doses and the use of NAA were not effective for in vitro multiplication. When nodal segments were used as explants, spermine was the growth regulator to single-handedly provide the highest rate of shoot formation per explant, whereas the combination of 0.5 mg L-1 of NAA and 12 mg L-1 of BAP revealed itself to be the most promising for the shoot induction in nodal segments from the baruzeiro. Therefore, the mentioned data are important to in vitro multiplication of the gabirobeira and the baruzeiro, and it can also support future research concerning the subject. / Tese (Doutorado)

The polyamines, putrescine, spermidine and spermine, are present in high concentrations in the central nervous system and, because of their policationic nature, they can interact with diverse cellular anionic targets (nucleic acids and proteins) and modulate the learning and memory by interacting with the polyamine binding site at N-methyl-D-aspartate receptor. In this study we investigated the effects of the systemic administration of spermidine and arcaine on the memory of the inhibitory avoidance task in rats. It was also determined whether the effects of the spermidine and arcaine involve state dependence. The animals were trained in an inhibitory avoidance apparatus (0.4 mA, 3s) and tested in the same apparatus 24 hours later. Immediate post-training administration of spermidine (50 mg/kg, i.p.) improved, while arcaine (10 and 30 mg/kg, i.p.) impaired step-down latencies in the inhibitory avoidance test. Administration of spermidine (50 mg/kg, i.p.) 15 minutes before testing did not alter the performance of rats which were injected with spermidine (50 mg/kg, i.p.) or vehicle immediately after training. However, administration of arcaine (30 mg/kg, i.p.) 15 minutes before testing reverted the impairment of memory caused by the administration of arcaine (30 mg/kg, i.p.) immediately after training. Administration of arcaine (30 mg/kg, i.p.) or MK-801 (0.03 mg/kg, i.p.) before testing partially reverted the impairment of memory caused by the administration of arcaine (30 mg/kg, i.p.) or MK-801 (0.03 mg/kg, i.p.) immediately after training, characterizing a crossed state dependence. The results suggest that memory improvement caused by the administration of spermidine immediately after training is not due to state dependence. In contrast, the impairment of memory induced by arcaine is due to state dependence. The crossed state dependence between arcaine and MK-801 supports that state dependence induced by arcaine is related to NMDA receptor hypofunction. / As poliaminas, putrescina, espermidina e espermina estão presentes em altas concentrações no sistema nervoso central e, por sua natureza policatiônica, podem interagir com sítios aniônicos de macromoléculas (ácidos nucléicos e proteínas) e modulam o aprendizado e a memória interagindo com o sítio de ligação das poliaminas no receptor N-metil-D-apartato. Neste estudo nós investigamos os efeitos da administração sistêmica de espermidina e arcaína sobre a memória da tarefa de esquiva inibitória em ratos. Também foi determinado se os efeitos da espermidina e arcaína envolvem dependência de estado. Os animais foram treinados em um aparelho de esquiva inibitória (0,4 mA, 3 seg) e testados no mesmo aparelho, 24 horas depois. A administração imediatamente após o treino de espermidina (50 mg/kg, i.p.) melhorou, enquanto que arcaína (10 e 30 mg/kg, i.p.) prejudicou a latência de descida da plataforma no teste da esquiva inibitória. A administração de espermidina (50 mg/kg, i.p.) 15 minutos antes do teste não afetou a performance dos ratos que foram injetados com espermidina (50 mg/kg, i.p.) ou veículo imediatamente após o treino. Entretanto, a administração de arcaína (30 mg/kg, i.p.) 15 minutos antes do teste reverteu o prejuízo da memória causado pela administração de arcaína (30 mg/kg, i.p.) imediatamente após o treino. A administração de arcaína (30 mg/kg, i.p.) ou MK-801 (0,03 mg/kg, i.p.) antes do teste reverteu parcialmente o prejuízo da memória causado pela administração de arcaína (30 mg/kg) ou MK-801 (0,03 mg/kg) imediatamente após o treino, caracterizando dependência de estado cruzada. Estes resultados sugerem que a melhora da memória causada pela administração de espermidina imediatamente após o treino não é devido à dependência de estado. Em contraste, o prejuízo da memória induzido pela arcaína é devido a uma dependência de estado. A dependência de estado cruzada entre arcaína e MK-801. sugere que a dependência de estado induzida pela arcaína envolve a hipofunção do receptor NMDA.

Muitos estudos têm sido direcionados para gerar melhorias na cultura de cana-de-açúcar, sendo uma das alternativas o uso de técnicas biotecnológicas, como a embriogênese somática (ES). O objetivo deste projeto foi estudar a multiplicação celular na ES de cana-de-açúcar da variedade SP80-3280. Culturas embriogênicas (CE) e não-embriogênicas (CNE) foram monitoradas e parâmetros bioquímicos foram analisados. Foi observado que CE e CNE apresentaram crescimento máximo aos 24 dias de cultivo, sendo que as CE apresentaram maior incremento em matéria fresca. Dos carboidratos analisados, a sacarose foi predominante em CE, enquanto a glicose predominou em CNE. Os conteúdos de glicose e frutose variaram simultaneamente em CE. As concentrações de amido, poliaminas (Pas) totais e a razão entre PAs [Razão PA= Put/(Spd+Spm)] apresentaram maiores valores nas CNE, sendo a espermidina a poliamina predominante em CE e putrescina em CNE. O conteúdo de proteínas totais foi significativamente maior em CE, em todas as fases de crescimento. / Many studies have been directed to generate improvements in the sugarcane cultures, one of the alternative use of biotechnology techniques such as somatic embryogenesis (SE). The objective of this project was to study the cell multiplication in SE of sugarcane, variety SP80-3280. Embryogenic cultures (EC) and non-embryogenic (NEC) were monitored and biochemical parameters were analyzed. Was observed that EC and NEC showed maximum growth to 24 days of culture, and the EC showed greater increase in fresh weight. Of the carbohydrates tested, sucrose was predominant in EC, while glucose was predominant in the NEC. The contents of glucose and fructose varied simultaneously in EC. The concentrations of starch, polyamines (PAs) and the ratio of total PAs [Ratio PA = Put / (Spd + Spm)] showed higher values in the NEC, and the spermidine is predominant polyamine to EC and putrescine is predominant in NEC. The content of total protein was significantly higher in CE, at all stages of growth.

Embora o cultivo de tomate seja muito antigo e amplamente distribuído, ainda enfrenta desafios para o melhoramento dos níveis de produção e, da qualidade para o processamento e consumo fresco. A grande maioria das características de interesse agronômico está determinada por loci de caracteres quantitativos (QTL), dificultando ainda mais a identificação e transferência gênica. Diversas características tornam o tomateiro um bom modelo para estudos de dissecação dos determinantes genéticos de QTL. Primeiro, a disponibilidade de fontes de germoplasma selvagens ainda inexploradas que podem aumentar a variabilidade genética, somada à possibilidade de cruzamento entre espécies não simpátricas e à autogamia. Segundo, a grande quantidade de informação genética como mapas, coleções de ESTs, QTL, e populações de mapeamento. Terceiro, o genoma de S. lycopersicum está completamente sequenciado. Por fim, devido a suas diferenças morfogenéticas em relação à espécie modelo Arabidopsis thaliana, o tomate se torna uma alternativa para estudos de eudicotiledonias, principalmente em estudos relacionadas a metabolismo de frutos carnosos. A partir da abundante plataforma de dados disponível e por meio de ferramentas de genômica, e genética reversa, este trabalho aborda o estudo de duas regiões do genoma do tomateiro envolvidas no metabolismo de aminoácidos e na determinação da estrutura da parede celular. O estudo de genômica comparativa de uma região do cromossomo 7 permitiu revelar a perfeita sintenia existente entre S. lycopersicum e a espécies selvagem S. pennellii e estimar o tempo de divergência em 2,7 MAA. Complementarmente, foi possível determinar que as diferenças fenotípicas entre as espécies são maiormente devidas a mudanças nas regiões regulatórias e à presença de SNPs. O estudo funcional do gene LFP (Low Free Putrescine) permitiu caracterizar uma proteína plastidial, até o momento desconhecida em tomateiro, que participa do metabolismo de poliaminas. O silenciamento de LFP resultou na redução da disponibilidade de putrescina livre e no aumento da biomassa vegetativa. Por outro lado, os resultados obtidos do estudo do gene GAUT4 (galacturonosiltransferase 4) demonstraram que a enzima codificada se localiza em Golgi e participa do metabolismo das pectinas. Em frutos, a redução dos níveis de GAUT4 resultou na diminuição de pectina e na alteração da sua composição, porém estes se apresentaram mais firmes. Adicionalmente, o silenciamento do gene GAUT4 modificou o particionamento de açúcares provocando o aumento de massa vegetativa em detrimento do índice de colheita, revelando assim um mecanismo regulatório que comunica o metabolismo da parede celular ao controle da relação fonte-dreno. Desta forma, os resultados obtidos aportam dados fundamentais para a melhor compreensão de caracteres de interesse agronômico, assim como de processos fisiológicos complexos e pouco explorados até o momento no tomateiro / Although tomato is an old and widely distributed culture, it still faces challenges to improve production levels and quality for processing and consumption. The vast majority of agronomical important characteristics are determine by quantitative trait loci (QTL), further hindering the gene identification and transfer. Several features make tomato a good model for studying the genetic determinants underneath QTL. First, the availability of unexploited sources of wild germplasm that can increase genetic variability, coupled with the possibility of interbreeding between no sympatric species and autogamy. Second, the large amount of available genetic information as maps, EST collections, QTL, and an extensive collection of mapping populations. Third, the genome of S. lycopersicum is completely sequenced. Finally, due to their morphogenetic differences in relation to model species Arabidopsis thaliana, tomato becomes an alternative to eudicotyledons studies, especially in studies related to fleshy fruits metabolism. From the abundant data platform available and by means of genomic tools, and reverse genetics, this work addresses the study of two tomato genomic regions involved in amino acids and cell wall metabolisms. The comparative genomic study in a region of chromosome 7 has revealed the perfect synteny between S. lycopersicum and the wild species S. pennellii, and estimated the time of divergence between both species in 2.7 MYA. Additionally, it was possible to determine that the phenotypic differences between species are mostly due to changes in regulatory regions and the presence of SNPs. The functional study of LFP gene (Low Free Putrescine) allowed us to characterize a plastid protein, yet unknown in tomato, which participates in the metabolism of polyamines. The LFP silencing resulted in reduced availability of free putrescine and increased vegetative biomass. Furthermore, the functional characterization of the GAUT4 (galacturonosyltransferase 4) gene demonstrated that the encoded enzyme is located in the Golgi apparatus and participates in the pectin metabolism. In fruits, the reduced levels of GAUT4 resulted in decreased pectin and in the change of its composition. Additionally, GAUT4 gene silencing modified sugars partitioning leading to an increased vegetative biomass together with a drastic reduction of the harvest index. Thus, revealing a regulatory mechanism that communicates the cell wall metabolism to source-sink relationship control. Concluding, the results obtained contribute to a better understanding of agronomical important traits, as well as of complex physiological processes little explored in tomato so far

Interés del estudio: el desarrollo vascular de las plantas, y más concretamente del xilema es un proceso determinante en el correcto desarrollo de las plantas, y vital para la formación de los recursos madereros de los mismos. Objetivos: los dos objetivos principales de esta tesis son: a) establecer los mecanismos moleculares por los cuales la termoespermina controla la correcta formación del xilema. b) encontrar las diferencias estructurales entre las diversas aminopropil transferasas, que les confieren a cada una de ellas su actividad específica. Elementos de la metodología a destacar: Para esta tesis se han empleado técnicas generales de biología molecular como PCR, digestiones, transformación de bacterias, expresión y purificación de proteínas; y otras técnicas más específicas de la biología molecular de plantas como son la generación de plantas transgénicas y el cartografiado de plantas mutantes generadas por tratamiento químico. Además se han empleado técnicas de cromatografía para el manejo de HPLC y GC-MS. Resultados logrados: las dos principales conclusiones de esta tesis son: a) el papel de ACL5 y/o de la termoespermina es impedir la muerte prematura durante la diferenciación del xilema. El mecanismo más probable es la promoción de la traducción de los genes AJAX, que codifican factores de transcripción bHLH. b) la discriminación de sustratos por parte de las aminopropil transferasas y putrescina-N-metil transferasas no se explica únicamente por diferencias en los centros activos. / Vera Sirera, FJ. (2011). Bases moleculares de la síntesis de termoespermina y sus implicaciones en el desarrollo vascular de Arabidopsis thaliana [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10689 / Palancia

Orientador: Elizabeth Orika Ono / Resumo: O tomateiro é uma hortaliça de importância econômica e sua produção está relacionada, principalmente, à utilização de produtos químicos, podendo ser reguladores vegetais como as poliaminas e nesse estudo, foi avaliada a ação da putrescina (Put). Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas fisiológicas do tomateiro à putrescina na redução dos efeitos de estresse hídrico. Para tanto, foram conduzidos dois experimentos em delineamento inteiramente ao acaso (DIC) em esquema fatorial 2 x 4, plantas com e sem deficiência hídrica e quatro doses de putrescina (Put 0, 4, 8 e 12μM), com quatro repetições cada. As doses foram aplicadas via foliar na cultura no momento de submissão do tomateiro ao estresse hídrico, sendo esse no terceiro racemo de flores de cada experimento. O efeito das doses do produto foi avaliado por análises biométricas, bioquímicas de folhas, produtivas e físico/químicas dos frutos pós-colheita. Os resultados obtidos apresentaram maior atividade da putrescina na dose de 12 μM em plantas nos dois experimentos realizados. / Abstract: The tomato is a vegetable of economic importance and its production is available, mainly, to the use of chemical products, which can be plant regulators such as polyamines and, in this study, it was evaluated in a putrescine action (Put). Thus, the objective of this work was to evaluate the borrower's physiological responses to putrescine in reducing the effects of water stress. For this purpose, two experiments were conducted in outdoor design (DIC) in a 2 x 4 factorial scheme, plants with and without hydric and four doses of putrescine (Put 0, 4, 8 and 12μM), with four replicates each. As the doses were applied via leaf culture at the time of the borrower's submission to water stress, this being the third flower motif of each experiment. The effect of product doses was evaluated by biometric, biochemical leaf, productive and physical / chemical analysis of post-harvest fruits. The results obtained showed greater putrescine activity at a dose of 12 μM in plants in the two experiments performed. / Mestre

A Araucaria angustifolia é uma conífera nativa do Brasil. Em função da sua intensa exploração florestal, a espécie ocupa apenas 2% de sua vegetação natural. Neste sistema, a aplicação de técnicas biotecnológicas, como a embriogênese somática, podem ser integradas a programas de melhoramento genético e conservação. A similaridade entre a embriogênese somática e zigótica, tem sido utilizada para o estabelecimento de estudos visando o aperfeiçoamento do cultivo in vitro dos embriões somáticos, bem como para um maior conhecimento dos aspectos moleculares e fisiológicos que regulam a embriogênese. O metabolismo de poliaminas (PAs), mais especificamente putrescina, espermidina e espermina, tem se mostrado como fundamental para a compreensão e evolução da embriogênese zigótica e somática. Entretanto, a biossíntese das PAs e seu envolvimento nos vários processos biológicos que regulam a embriogênese, são pouco conhecidas em coníferas. Inserido nessa perspectiva, o presente trabalho teve como objetivo o estudo do metabolismo de PAs durante três estádios de desenvolvimento da semente (contendo as fases da embriogênese inicial até a tardia) e na proliferação de linhagens embriogênicas com diferentes potenciais embriogênicos de A. angustifolia. Foram investigados: a) os perfis de PAs (livres e conjugadas) e aminoácidos; b) determinação da via preferencial da biossíntese de putrescina, através da atividade enzimática da arginina descarboxilase (ADC) e ornitina descarboxilase (ODC); c) identificação e caracterização do padrão de expressão dos genes envolvidos no metabolismo de PAs; e d) a identificação das relações entre os perfis de PAs e aminoácidos presentes nas sementes das matrizes, e sua potencial influência nas fases de indução, proliferação e maturação dos embriões somáticos. Durante a embriogênese zigótica, a expressão dos genes AaADC (arginina descarboxilase) e AaSAMDC (S-adenosilmetionina descarboxilase) aumentaram no estádio cotiledonar, juntamente com o aumento de PAs. A biossíntese da putrescina é realizada preferencialmente via ADC, enquanto que a citrulina foi o principal aminoácido presente nas sementes. Em relação ao metabolismo de PAs nas culturas embriogênicas, os dados obtidos demonstraram que a arginina e ornitina parecem ter diferentes funções em cada linhagem testada. Na linhagem com alto potencial embriogênico, a arginina parece estar associada com a ativação dos genes relacionados ao catabolismo de PAs (AaPAO2, AaCuAO e AaALDH), enquanto que esse efeito não foi observado na linhagem bloqueada. A ODC tem uma maior atividade na linhagem responsiva, enquanto que na linhagem bloqueada, as atividades da ADC e ODC são similares. Dependendo da matriz foram observados diferentes perfis de PAs e aminoácidos, sendo estes perfis relacionados com as taxas de indução, proliferação e desenvolvimento dos embriões somáticos. Putrescina total, ornitina e asparagina foram os metabólitos diferencialmente identificados entre as matrizes, os quais podem ser propostos como marcadores bioquímicos para a seleção de matrizes com alto potencial para a embriogênese somática. Os resultados obtidos fornecem informações relevantes e inéditas sobre o metabolismo de PAs e aminoácidos na embriogênese zigótica e somática de A. angustifolia, bem como fornece novos subsídios para o aprimoramento das condições artificiais utilizadas para o desenvolvimento dos embriões somáticos / The Araucaria angustifolia is a native conifer species of Brazil. Due to its intense exploitation, the species cover only 2% of its original forest area. In this system, biotechnological tools, like somatic embryogenesis, may be integrated into breeding and conservation programs. The similarity between zygotic and somatic embryogenesis have been used to establishment of studies in order to optimization of somatic embryos in vitro culture, as well as for a better understanding of physiologic and molecular aspects that modulates the embryogenesis. The metabolism of polyamines (PAs), specifically putrescine, spermidine and spermine, has been demonstrated as fundamental for the comprehension and evolution of zygotic and somatic embryogenesis. However, the biosynthetic pathways of PAs and their involvement in various biological process that regulate the embryogenesis are little known in conifers. Inserted in this perspective, the aim of the current work was to study the metabolism of PAs during three seeds development stages (containing the early till late embryogenesis phases) and in proliferation of cell lines with different embryogenic potential of A. angustifolia. Were investigated: a) PAs (free and conjugated) and amino acids profiles; b) determination of preferential pathway for putrescine biosynthesis, through enzymatic activity of arginine decarboxylase (ADC) and ornithine decarboxylase (ODC); c) identification and characterization of gene expression profile of genes related to metabolism of PAs; and d) identification of the relationship between PAs and amino acids profiles in seeds of mother plants, and their potential influence in initiation, proliferation and maturation phases of somatic embryos. During the zygotic embryogenesis, AaADC (arginine decarboxylase) and AaSAMDC (S-adenosylmethionine decarboxylase) genes were up-regulated at cotyledonary stage along with the increasing of PAs. The biosynthesis of putrescine is performed preferentially by ADC pathway, while citrulline was the main amino acid recorded during the seed development. Regarding the metabolism of PAs in embryogenic cultures, the data demonstrated that arginine and ornithine seem to have different functions in each cell line tested. In cell line with high embryogenic potential, arginine seems to be associated to activation of genes related to PAs catabolism (AaPAO2, AaCuAO e AaALDH), while in blocked cell line this effect was not observed. ODC has a higher enzymatic activity in responsive cell line, while in blocked cell line, both ADC and ODC activities are similar. Depending of mother plant, were observed different PAs and amino acids profiles, being these profiles related with the rate of initiation, proliferation and maturation of somatic embryos. Total putrescine, ornithine and asparagine were the differentially metabolites identified between the mother plants, which can be proposed as biochemical marker to select mother plant with high potential to somatic embryogenesis. The results obtained provide relevant and inedited information about the metabolism of PAs and amino acids in zygotic and somatic embryogenesis of A. angustifolia, as well as provide news subsidies for optimization of in vitro conditions for somatic embryos development

Orientador: Giuseppina Pace Pereira Lima / Banca: João Domingos Rodrigues / Banca: Denise Laschi / Banca: Terezinha Rangel Câmara / Banca: José Luis Mosca / Abstract: Beehive ginger inflorescences have yellow bracts when they are young, which are ornamental and are specially used in gardening projects and as cut flowers. However, there are crop management and postharvest factors that affect the expansion of the species. So, the objective of this work was to study some physiological postharvest aspect of beehive ginger inflorescences grown in the lower middle São Francisco river basin. Flower stems just harvested were submitted to different treatments (distilled water; 75 mg L-1 of silver nitrate - AgNO3; 1000 mg L-1 of cobalt chloride - CoCl2; 5 mg L-1 de GA3 - Progibb® and 10 mg L-1 of 6-benzylamino purine - BAP), in an environment with controlled temperature and humidity, for 15 days. The longevity was monitored from non-destructive analysis (grading scale, fresh weight, consumption and pH of the preservative solution) as well as destructive ones (peroxidase and polyphenol oxidase activity, total soluble and reducing carbohydrates, phenols, putrescine, spermine and spermidine content). The non-destructive analysis showed that the beehive ginger stems treated with gibberelin and silver nitrate presented a better visual aspect according to the grading scale, the ones treated with AgNO3 absorbed a greater volume of the solution during the experimental period, while the ones treated with silver nitrate and BAP had a greater fresh weight. The smallest variation of the preservative solution pH took place with the treatments containing the plant regulators. The destructive analysis revealed that the inflorescences maintained in preservative solutions with gibberelin and distilled water kept their stocks of total soluble sugars for 3 days longer than the stems submitted to the other treatments. The contents of reducing sugars increased 7 considerably in inflorescences treated with cytokinin. The BAP promoted alterations in the activity of the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor