O feijão é importante fonte carboidratos, vitaminas, minerais e fibras. No Brasil, a produtividade desta leguminosa é baixa e um dos fatores é a ocorrência de doenças como a antracnose causada pelo Colletothrichum lindemuthianum, que gera perdas de até 100% da produção. Plantas possuem diversos mecanismos de defesa contra patógenos e relatos apontam que o silício é capaz não só de promover mudanças morfológicas nas folhas, mas também de ativar os genes de resistência. O presente trabalho foi dividido em três estudos que tinham como objetivo: (1) entender a resposta de três cultivares de feijoeiro ao silício disponível na solução nutritiva; (2) identificar a contribuição do Si na expressão de genes relacionados à infecção pelo fungo através da construção de duas bibliotecas subtrativas por supressão (SSH), visando selecionar genes diferencialmente representados durante a infecção da planta com a raça 65 de C. lindemuthianum (a) e durante a infeção da planta na presença de uma maior dose silicato de potássio (75 ppm) no substrato (b); (3) identificar a resposta de dez transcritos selecionados no Estudo 2 para tentar entender a resposta dos mesmos em diferentes períodos (0; 6; 42; 72 h) após a inoculação, com ou sem suplemento de Si. Como resultados, foi observado que para as três cultivares avaliadas o Si começa a ser absorvido 14 dias após o transplante. Também foi identificado por de microscopia de varredura (MEV) que não há diferença significativa entre o número de tricomas e cada cultivar, mas que para o número de estômatos a cultivar IAC-Harmonia destacou-se das demais. Além disso, quando as três cultivares foram suplementadas com Si, houve a formação de uma cera epicuticular descrita como mecanismo de defesa da planta contra fungos; e que através de EDX (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) foi possível constatar que plantas tratadas com Si apresentam maior teor deste elemento nas folhas. Através de inoculações com a raça 65 do patógeno verificou-se o efeito do mineral na redução da severidade da doença nas cultivares IAC-Harmonia e Pérola. No segundo estudo, duas bibliotecas de hibridização subtrativa por supressão (SSH), foram construídas visando selecionar os genes diferencialmente expressos entre plantas inoculadas e não-inoculadas (A) e entre plantas inoculadas e tratadas ou não com 75 ppm de Si (B). Foram geradas 991 sequências únicas, anotadas através do GeneOntolgy. Quinze genes de cada biblioteca foram selecionados para os experimentos de validação por RT-qPCR. Para a Biblioteca A, 11/15 genes foram positivamente regulados, e em B, 14/15. No terceiro estudo ficou evidenciado que a inoculação com o patógeno alterou positivamente a expressão de sete genes, enquanto que o tratamento com 75 ppm de Si alterou a expressão de oito genes, em pelo menos um dos tempos avaliados / Beans are an important source of carbohydrates, vitamins, minerals and fibers. In Brazil, this legume still has low productivity and one of the factors involved is the occurrence of diseases such as anthracnose, caused by the fungus Colletothrichum lindemuthianum, which causes losses in production of up to 100%. Plants present several defense mechanisms against pathogens and the reports indicate that silicon does not only promote morphological changes in leaves, but also activates resistance genes. This work was divided into three studies aiming: (1) to understand the response of three bean cultivars to a silicon source in a nutrient solution, (2) to identify the contribution of Si in the expression of genes related to the infection by the fungus by constructing two subtractive suppression libraries (SSH), to select genes differentially represented during infection of the plant with race 65 of C. lindemuthianum (a) and during infection of the plant in the presence of higher dose of potassium silicate (75 ppm) in the substrate (b), (3) to identify the response of ten selected transcripts in Study 2 in various periods (0, 6, 42, 72 h) after inoculation, with or without supplemental Si. As a result, it was observed that for all three cultivars Si begins to be absorbed 14 days after transplantation. Was also identified by microscopy (SEM) that there is no significant difference between the number of trichomes among cultivars, but that the number of stomata for the IAC-Harmonia stood out from the rest. Moreover, when the three cultivars were supplemented with Si, thus forming an epicuticular wax described as a defense mechanism against plant fungi, and that by EDX (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) it was found that plants treated with Si have higher content of this element in leaves. Through inoculations with race 65 of the pathogen it was verified the effect of the mineral in reducing disease severity in IAC-Pérola and IAC - Harmonia. In the second study, two libraries from suppression subtractive hybridization (SSH) were constructed in order to select the differentially expressed genes between inoculated and non-inoculated (A) and between plants inoculated and treated or not with 75 ppm of Si (B). In total, 991 unique sequences were generated, those recorded by GeneOntolgy. Fifteen genes from each library were selected for the validation experiments by RT-qPCR. For library A, 11/15 genes were positively regulated, and in B, 14/15. In the third study it is showed that inoculation with the pathogen positively altered expression of seven genes, whereas treatment with 75 ppm of Si changed the expression of eight genes, in at least one of the times analyzed

O feijão é importante fonte carboidratos, vitaminas, minerais e fibras. No Brasil, a produtividade desta leguminosa é baixa e um dos fatores é a ocorrência de doenças como a antracnose causada pelo Colletothrichum lindemuthianum, que gera perdas de até 100% da produção. Plantas possuem diversos mecanismos de defesa contra patógenos e relatos apontam que o silício é capaz não só de promover mudanças morfológicas nas folhas, mas também de ativar os genes de resistência. O presente trabalho foi dividido em três estudos que tinham como objetivo: (1) entender a resposta de três cultivares de feijoeiro ao silício disponível na solução nutritiva; (2) identificar a contribuição do Si na expressão de genes relacionados à infecção pelo fungo através da construção de duas bibliotecas subtrativas por supressão (SSH), visando selecionar genes diferencialmente representados durante a infecção da planta com a raça 65 de C. lindemuthianum (a) e durante a infeção da planta na presença de uma maior dose silicato de potássio (75 ppm) no substrato (b); (3) identificar a resposta de dez transcritos selecionados no Estudo 2 para tentar entender a resposta dos mesmos em diferentes períodos (0; 6; 42; 72 h) após a inoculação, com ou sem suplemento de Si. Como resultados, foi observado que para as três cultivares avaliadas o Si começa a ser absorvido 14 dias após o transplante. Também foi identificado por de microscopia de varredura (MEV) que não há diferença significativa entre o número de tricomas e cada cultivar, mas que para o número de estômatos a cultivar IAC-Harmonia destacou-se das demais. Além disso, quando as três cultivares foram suplementadas com Si, houve a formação de uma cera epicuticular descrita como mecanismo de defesa da planta contra fungos; e que através de EDX (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) foi possível constatar que plantas tratadas com Si apresentam maior teor deste elemento nas folhas. Através de inoculações com a raça 65 do patógeno verificou-se o efeito do mineral na redução da severidade da doença nas cultivares IAC-Harmonia e Pérola. No segundo estudo, duas bibliotecas de hibridização subtrativa por supressão (SSH), foram construídas visando selecionar os genes diferencialmente expressos entre plantas inoculadas e não-inoculadas (A) e entre plantas inoculadas e tratadas ou não com 75 ppm de Si (B). Foram geradas 991 sequências únicas, anotadas através do GeneOntolgy. Quinze genes de cada biblioteca foram selecionados para os experimentos de validação por RT-qPCR. Para a Biblioteca A, 11/15 genes foram positivamente regulados, e em B, 14/15. No terceiro estudo ficou evidenciado que a inoculação com o patógeno alterou positivamente a expressão de sete genes, enquanto que o tratamento com 75 ppm de Si alterou a expressão de oito genes, em pelo menos um dos tempos avaliados / Beans are an important source of carbohydrates, vitamins, minerals and fibers. In Brazil, this legume still has low productivity and one of the factors involved is the occurrence of diseases such as anthracnose, caused by the fungus Colletothrichum lindemuthianum, which causes losses in production of up to 100%. Plants present several defense mechanisms against pathogens and the reports indicate that silicon does not only promote morphological changes in leaves, but also activates resistance genes. This work was divided into three studies aiming: (1) to understand the response of three bean cultivars to a silicon source in a nutrient solution, (2) to identify the contribution of Si in the expression of genes related to the infection by the fungus by constructing two subtractive suppression libraries (SSH), to select genes differentially represented during infection of the plant with race 65 of C. lindemuthianum (a) and during infection of the plant in the presence of higher dose of potassium silicate (75 ppm) in the substrate (b), (3) to identify the response of ten selected transcripts in Study 2 in various periods (0, 6, 42, 72 h) after inoculation, with or without supplemental Si. As a result, it was observed that for all three cultivars Si begins to be absorbed 14 days after transplantation. Was also identified by microscopy (SEM) that there is no significant difference between the number of trichomes among cultivars, but that the number of stomata for the IAC-Harmonia stood out from the rest. Moreover, when the three cultivars were supplemented with Si, thus forming an epicuticular wax described as a defense mechanism against plant fungi, and that by EDX (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) it was found that plants treated with Si have higher content of this element in leaves. Through inoculations with race 65 of the pathogen it was verified the effect of the mineral in reducing disease severity in IAC-Pérola and IAC - Harmonia. In the second study, two libraries from suppression subtractive hybridization (SSH) were constructed in order to select the differentially expressed genes between inoculated and non-inoculated (A) and between plants inoculated and treated or not with 75 ppm of Si (B). In total, 991 unique sequences were generated, those recorded by GeneOntolgy. Fifteen genes from each library were selected for the validation experiments by RT-qPCR. For library A, 11/15 genes were positively regulated, and in B, 14/15. In the third study it is showed that inoculation with the pathogen positively altered expression of seven genes, whereas treatment with 75 ppm of Si changed the expression of eight genes, in at least one of the times analyzed

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Na agricultura moderna, apesar de serem empregadas as mais modernas tecnologias de cultivo de plantas e apesar dos progressos que têm sido feitos em programas de melhoramento, o máximo potencial das culturas de interesse agronômico está ainda longe de ser plenamente explorado. Assim, os bioestimulantes – uma categoria de produtos relativamente novos de diversas formulações, os quais afetam positivamente processos vitais de uma planta e apresentam grande potencial para uso na agricultura brasileira – podem ser uma alternativa promissora para os orizicultores. O objetivo deste trabalho foi conceituar e discutir o uso de agroquímicos de regulação hormonal e avaliar a influência de duas fontes bioestimulantes de aplicação foliar com Tecnologia AZAL5 (extrato de Ascophyllum nodosum) contendo silicato de potássio e micronutrientes, em aspectos nutricionais e vegetativos, na cultura do arroz de sequeiro. O primeiro capítulo teve a finalidade de, a partir de uma revisão bibliográfica, discutir o uso, os conceitos, os percalços e os benefícios de bioestimulantes, biorreguladores, bioativadores, ácidos húmicos e fúlvicos, bem como extrato de algas na agricultura brasileira. Os capítulos seguintes consistiram de dois experimentos (testes biológicos) em que foram avaliadas as duas fontes bioestimulantes – uma contendo silicato de potássio + molibdênio (Capítulo 2) e outra contendo silicato de potássio + zinco (Capítulo 3) – aplicadas via foliar na cultura do arroz. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação, em vasos de 5 kg, com solo classificado como Neossolo Quartzarênico, utilizando-se a cultivar BRS Primavera. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, em arranjo 5 x 2. Os tratamentos consistiram de cinco doses (0; 1,50; 3,00; 4,50; 6,00 L ha-1), em dois modos de aplicação (parcelado e não parcelado). Foram avaliados: teores de clorofilas A, B e Total; teores foliares de silício e macro e micronutrientes; massa de matéria seca de raiz e parte aérea. Foram testadas as pressuposições estatísticas dos dados obtidos com os testes de normalidade de Kolmogorov-Smirnov e de homogeneidade das variâncias de Levene, ambos a 0,01 de significância e submetidos à análise de variância pelo teste de Tukey a 0,05 de significância. Os dados significativos para o fator quantitativo (doses) foram submetidos à análise de regressão. A aplicação da fonte bioestimulante contendo silicato de potássio + molibdênio alterou os teores foliares de K, Ca, S, Zn, Cu e a produção de massa de matéria seca de raiz; porém, não houve alteração nos teores foliares de N, P, Mg, Fe, Mn e Si, nos teores das clorofilas A, B e Total aos 55 DAE e na produção de massa de matéria seca da parte aérea em função das diferentes doses da fonte bioestimulante e dos diferentes modos de aplicação. A aplicação da fonte bioestimulante contendo silicato de potássio + zinco alterou os teores foliares de N, Ca, Mg, S, Zn e Cu e a produção de massa de matéria seca de raiz; contudo, não houve alteração nos teores foliares de Si, P, K, Fe e Mn, na produção de massa de matéria seca de parte aérea e nos teores das clorofilas A, B e Total aos 55 DAE em função das diferentes doses da fonte bioestimulante e dos diferentes modos de aplicação. / Despite the use of the most modern technologies of plant cultivation and the progress in breeding programs, the full potential of crops of agronomic interest is still far from being fully exploited. Biostimulants, a relatively new product category of various formulations, positively affect vital processes of plants and have shown great potential for use in the Brazilian agriculture, especially in the rice agriculture. The aim of this study is to discuss the use of hormonal regulation agrochemicals and assess the agronomic and nutritional efficiency of the foliar application of two biostimulants based on AZAL5 Technology (extract of Ascophyllum nodosum) containing potassium silicate and micronutrients. Chapter 1 draws on a review of the literature to discuss uses, concepts, benefits of and obstacles to biostimulants, bioregulators, bio-activators, humic and fulvic acids, as well as seaweed extract in the Brazilian agriculture. The following chapters report on two experiments (biological testing) that assessed both biostimulants – one containing potassium silicate + molybdenum (Chapter 2) and the other containing potassium silicate + zinc (Chapter 3) – applied to upland rice foliage. The experiments were carried out in a greenhouse, using 5-kg vases with Quartzipsamment soil and BRS Primavera cultivar. The experimental design was completely randomized, with four repetitions in a 5 x 2 structure. The treatments consisted of five doses (0; 1.50; 3.00; 4.50; 6.00 L ha-1) used in two modes of application (single application or in portions). The following parameters were evaluated: concentrations of chlorophyll A, B and Total; leaf content of macro and micronutrients and Si; and dry matter of root and aerial part. Statistical assumptions were assessed for the obtained data using Kolmogorov-Smirnov normality test and Levene’s test for homogeneity of variances, both set at 1%. Tukey’s test was used for analysis of variance and set at 5% significance. The significant data for the quantitative factor (doses) were included in a regression analysis. The application of biostimulant containing potassium silicate + molybdenum significantly changed the leaf content of K, Ca, S, Zn and Cu, as well as the production of dry matter of root. However, the leaf content of N, P, Mg, Fe, Mn and Si, the concentrations of chlorophyll A, B and Total, and the production of dry matter of aerial part were not significantly influenced by the different doses of said biostimulant and modes of application. The application of biostimulant containing potassium silicate + zinc significantly impacted on the leaf content of N, Ca, Mg, S, Zn and Cu, and on the production of dry matter of root. However, the leaf content of Si, P, K, Fe, and Mn, the production of dry matter of aerial part and the concentrations of chlorophyll A, B and Total were not significantly influenced by the different doses of said biostimulant applied in different modes. / Dissertação (Mestrado)

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-27T15:29:57Z No. of bitstreams: 1 Tereza Cristina de Assis.pdf: 813581 bytes, checksum: 8b96b058018eb3373d6a748191e4e45c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T15:29:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tereza Cristina de Assis.pdf: 813581 bytes, checksum: 8b96b058018eb3373d6a748191e4e45c (MD5) Previous issue date: 2006-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The expressive increase in production of tropical flowers in Pernambuco indicates the State rising interest in ornamentals. This study had the objectives of: 1) screening plant parasitic nematodes in Zingiberales (Etlingera elatior, Zingiber spectabilis, Alpinia purpurata, Musa coccinea, Tapeinoquilos ananassae e Heliconia spp.) producing areas of Pernambuco, 2) predicting number of samples for nematodes monitoring at different acceptable error levels, 3) studying the effect of resistance abiotic inductors on nematode comunity associated with plant roots and soil, 4) evaluating enzymes activity in E. elatior, and 5) evaluating enzymes production in A. purpurata infected with Meloidogyne incognita. Samples (soil and roots of nematode parasited plants) were collected in producing areas from 2002 to 2004. Populational density of plant parasitic nematodes were evaluated and used to predict number of samples for monitoring. The study of induction resistance was carried out in one and two years old plants of a commercial area, fromSeptember to December in 2005. Acibenzolar-S-methyl (ASM), potassium silicate and neem cake were used as inductors, being analyzed free living and plant parasitic nematodes population density, area under nematode population density curve (AUNPDC), reproduction factor (RF), diameter of plant stem, β-1,3-glucanase and peroxidase activity. Enzymatic activity of esterase, phosphatase and peroxydase was evaluated in A. purpurata infected with M. incognita. Pratylenhus sp., Rotylenchulus sp., Meloidogyne spp., Helicotylenchus sp. and Criconemella sp. were frequents in most of samples. Symptoms of root-knot nematodes were verified in 100 % of the growing areas, being levels of Meloidogyne spp. considered high, up to 375 nematodes per 300 cm3 soil and 6090 nematodes per 20 g of roots, considering different areas and hosts. Among Meloidogyne species, M. incognita, M. arenaria and M. javanica were detected. Data analysis indicatedthat at least 11, 20, 10, 18 and 10 samples per area are recommended for monitoring the genus Pratylenchus, Rotylenchulus, Meloidogyne, Helicotylenchus and Criconemella, respectively, at 20 % error. The associations M. arenaria with E. elatior, Rotylenchulus sp. with A. purpurata, Heliconia spp. and M. coccinia, and Criconemella sp. with A. purpurata consisted of the first occurrence report in Pernambuco, Brazil. ASM was the best resistance inductor, reducing M. incognita population density, AUNPDC and FR with results similar to the nematicide control, but with no influence on free living nematodes in soil. Fitotoxic symptoms were not verified in any treatment. The action of ASM seems to be more related with peroxidases production than the β-1,3-glucanases activity in the plant. Among all of the inductors evaluated, ASM was the most effective inducing resistance against M. incognita in E. elatior. Enzymatic production was higher in A. purpurataparasited than in the controls. The acid phosphatase activity was high in contrast with the low esterase and peroxydase activity expressed in parasited plants. / O aumento expressivo na área plantada com ornamentais tropicais em Pernambuco reflete o crescente interesse pela floricultura no Estado. Este estudo teve por objetivos: 1) realizar levantamento de fitonematóides em áreas produtoras de Zingiberales em Pernambuco, 2) estimar o número de amostras recomendado para monitoramento, 3) avaliar os efeitos de indutores abióticos de resistência sobre a nematofauna associada à rizosfera, 4) avaliar a atividade de enzimas em plantas de bastão do imperador (Etlingera elatior), 5) analisar a produção de enzimas em plantas de alpínia (Alpinia purpurata) sob parasitismo de Meloidogyne incognita. No período de 2002 a 2004, foram visitadas 10 áreas produtoras de Zingiberales ornamentais (Etlingera elatior, Zingiber spectabilis, Alpinia purpurata, Musa coccinea, Tapeinochilos ananassae e Heliconia spp.), no estado de Pernambuco. Em cada propriedade, foram coletadas raízes de plantas parasitadas por fitonematóides e solo da rizosfera. Após processamento das amostras, foram determinadas as densidades populacionais dos gênerosde nematóides presentes e estimado o número recomendado de amostras para monitoramento, considerando diferentes níveis de erro aceitável. O estudo com indutores foi desenvolvido em plantio comercial, com plantas cultivadas por um e dois anos, no período de setembro a dezembro de 2005. Acibenzolar-S-metil (ASM), silicato de potássio e torta de nim foram utilizados como indutores. Foram analisadas a densidade populacional de nematóides parasitos e de vida livre, curva de densidade populacional dos nematóides, área abaixo da curva da densidade populacional(AACDP), fator de reprodução (FR), diâmetro do pecíolo e atividade das enzimas β-1,3-glucanase e peroxidase. No estudo de enzimas em plantas de alpínia, sob parasitismo de M. incognita foram determinadas as atividades da esterase, fosfatase ácida e peroxidase. No levantamento, constatou-se ocorrência freqüente dos gêneros: Pratylenhus, Rotylenchulus,Meloidogyne, Helicotylenchus e Criconemella. Sintomas da meloidoginose foram constatados em 100 % das áreas de plantio, com os níveis populacionais médios de Meloidogyne spp. elevados, alcançando 375 espécimes/300 cm3 de solo e 6090 espécimes/20 g de raízes, considerando diferentes hospedeiros e áreas. Entre as espécies de Meloidogyne foram detectadas M. incognita, M. arenaria e M. javanica. As estimativas do número de amostras indicaram que pelo menos 11, 20, 10, 18 e 10 amostras por área são recomendadas para monitoramento dos gêneros Pratylenchus, Rotylenchulus, Meloidogyne, Helicotylenchus e Criconemella, respectivamente, considerando um nível de erro de 20 %. As associações M. arenaria com E. elatior, Rotylenchulus sp. com A. purpurata, Heliconia spp. e M. coccinia, e Criconemella sp. com A. purpurata constituíram os primeiros relatos da ocorrência em Pernambuco. ASM reduziu a densidade populacional, AACDP e FR de M. incognita, apresentando resultados semelhantes aos obtidos pelo nematicida, destacando-se dos demais tratamentos, sem no entanto influenciar negativamente as populações de outros nematóides presentes no solo. Não foram verificados sintomas de fitotoxidez em nenhum dos tratamentos realizados. A ação do ASM mostrou-se mais relacionada com a produção de peroxidases do que com a atividade de β-1,3-glucanases em plantas de bastão do imperador. A produção de enzimas foi maior em A. purpurata parasitada do que na testemunha. A maior atividade foi verificada pela enzima fosfatase ácida, enquanto esterase e peroxidase expressaram fraca atividade em plantas parasitadas.

Impregnace na bázi silikátů se široce používá k ochraně betonu před agresivním prostředím. Pochopení aspektů týkajících se tohoto typu impregnace však není zcela jasné. Tato práce představuje informaci o jednotlivých vlastnostech vybraných křemičitanů, přesněji draselného, sodného, lithného a koloidního oxidu křemičitého (koloidní silika), dále o účinnosti z hlediska nasákavosti, stupni účinku na hydrataci cementu, schopnosti těchto látek uzavřít póry a jejích vliv na mikrostrukturu cementového substrátu a na penetrační schopnost. Účinnost filmotvorných látek byla hodnocena jak na čerstvém cementovém tmelu, tak na vyzrálejším, aplikovaných po 1 a 24 hodinách od smíchání směsi. K dosažení kvalitativních výsledků byly použity instrumentální metody, jako je rtuťová porosimetrie, rheometrie, izotermální kalorimetrie, rentgenová difrakční analýza a skenovací elektronová mikroskopie. S ohledem na provedené testy byla prokázána určitá účinnost ošetřujících přísad. Výsledky všech testů ukázaly vyšší účinnost těchto látek v případě ošetření na vyzrálejším cementovém povrchu, což bylo pravděpodobně způsobeno vyšším stupněm hydratace, díky čemuž se vytvořily nové fáze, se kterými silikáty byly schopné zareagovat a jistým způsobem ovlivnit mikrostrukturu.