Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-06-12T15:09:28Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao-Final-Marcilia-entregue.pdf: 1706436 bytes, checksum: 3bb085fabd67a4e55e0c206f2dcdb710 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T15:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao-Final-Marcilia-entregue.pdf: 1706436 bytes, checksum: 3bb085fabd67a4e55e0c206f2dcdb710 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-06-01 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / Many models have been made aiming to predict how climate change can influence the physiology of trees. Most studies, however, have concentrated on temperate regions. Few studies have been made to show how increases in CO 2 concentration and changes in water regimes can influence the functioning of tropical tree species, particularly in the Amazon. The Amazon forest is very important in the carbon cycle and the regional water regime, so it is important to know how the water regime and ambient CO 2 increase can affect this forest. Therefore the objectives of this study were to determine how the enrichment with CO 2 and water deficit can affect photosynthetic parameters and biomass gain in Carapa surinamensis Miq. The study was conducted in a growth chamber and greenhouse at the National Institute for Research in the Amazon (INPA) in Manaus-AM. The following treatments were applied: two levels of CO 2 (400 - current and 700 ppm - estimate for 2100) and two water regimes (soil with 100 and 50% of field capacity). The high CO 2 treatments were conducted in a growth chamber and ambient CO 2 treatment in the greenhouse. The experiment began with plants at the age of six months and lasted 163 days. They were determined parameters of gas exchange, growth and biomass gain of plants. Plants grown at high CO 2 experienced no acclimation of photosynthesis, which shows that future increase in CO 2 will cause positive impact on photosynthetic rates. This is because it found that photosynthesis of plant subjected to 700 ppm CO 2 increased by 100%, and the biomass gain was 62% higher than in plants grown at ambient CO 2 (400 ppm). In addition, water-use efficiency increased by 200% in plants grown under elevated CO 2 (700 ppm), which mitigated the effects of the drought stress. Water stress led to decrease in biomass production (54%) and reduction of leaf area by 47%, but it increased the in whole-plant water-use efficiency by 35%. These results are consistent with models that predict that further increase in atmospheric CO 2 may enhance the role of the Amazon forest as a carbon sink at a global scale. / Muitos modelos têm sido feitos na tentativa de prognosticar como mudanças climáticas podem influenciar a fisiologia das árvores, entretanto, a maioria dos estudos concentra-se em áreas de florestas temperadas, tendo poucas pesquisas que mostrem como aumentos na concentração de CO 2 e mudanças nos regimes hídricos influenciam o funcionamento de árvores tropicais principalmente espécies da Amazônia. A floresta Amazônica tem grande importância no ciclo do carbono e no regime hídrico regional, portanto é importante que essa lacuna no conhecimento seja preenchida. Para tanto os objetivos desse estudo foram determinar como o enriquecimento com CO 2 e o déficit hídrico afetam os parâmetros da fotossíntese e a produção de biomassa em uma espécie florestal da Amazônia (Carapa surinamensis Miq.). O estudo foi realizado em câmara de crescimento e em casa de vegetação no Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) em Manaus-AM. Foram aplicados os seguintes tratamentos: dois níveis de CO 2 (400 - atual e 700 ppm - estimativa para 2100) e dois regimes hídricos (solo com 100 e 50% da capacidade de campo). Os tratamentos de CO 2 elevado foram conduzidos em câmara de crescimento e os tratamentos de CO 2 ambiente em casa de vegetação. O experimento começou com plantas em idade de seis meses e teve duração de 163 dias. Foram determinados parâmetros de trocas gasosas, de crescimento e de biomassa das plantas. As plantas crescidas em alto CO 2 não experimentaram aclimatação da fotossíntese, o que mostra que o aumento do CO 2 futuro causará impacto positivo sobre as taxas fotossintéticas, pois foi verificado que a fotossíntese das plantas submetidas a 700 ppm de CO 2 aumentou em 100% e o ganho de biomassa foi 62% maior do que em plantas cultivadas no CO 2 ambiente (400 ppm). Além disso, as plantas em alto CO 2 apresentaram aumento de 200% na eficiência no uso da água da planta inteira o que mitigou os efeitos do déficit hídrico. A restrição hídrica levou à diminuição da produção de biomassa (54%) e redução da área foliar em 47%, por outro lado aumentou em 35% a eficiência no uso da água da planta inteira. Estes resultados são consistentes com modelos que preveem que o aumento do CO 2 atmosférico pode reforçar o papel da floresta amazônica como sumidouro de carbono em uma escala global.

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 roselenemodoloregueirolorenconi_tese.pdf: 706817 bytes, checksum: daf12dfe8218aff9174d8887668fe803 (MD5) Previous issue date: 2011-06-17 / The oxygen species (ROS) can act on most cellular components, causing them to change their functions and structures. Its formation occurs during the process of aerobic ATP production, specifically in the chain of mitochondrial electron transport. To prevent the toxic action of RL on cells, healthy individuals have antioxidant defense mechanisms. The imbalance between these defense mechanisms and the RL, is the "oxidative stress". It is known that exercise is a known form of stress, since there is an increase in RL by increasing oxygen consumption and chronic exposure to it, called physical training, is able to trigger adjustments in response to increased production of ROS or that is, chronic exercise results in the formation of oxidants and oxidative stress, and perhaps as a consequence, induces antioxidant enzymes and antioxidant synthesis to minimize the effects of oxidant. The importance of hydration is to consider the need for it especially during physical exercises and thus believes it is appropriate to investigate oxidative stress in thosecircumstances. Objective: To quantify the peroxide content of myocardial membranes of trained rats were not submitted to water restriction. Materials e Methods: 72 rats were divided randomly into six groups; GAS (n = 12) - sedentary group with water ad libitum; GAE (n = 12) - a group trained with water ad libitum; GRHS (n = 12) - sedentary group with water restriction; GRHE (n = 12) - a group trained with water restriction; GAEI (n = 12) - the sedentary with ad libitum water and only one training session - immediately; GRHEI (n = 12) - sedentary group with restriction water and only one training session, immediately. GAS groups served as controls and GAE, and the amount of water consumed by them the basis for the calculation of 25% water restriction GRHS and GRHE respectively. The training program was performed on a treadmill for small animals and the training sessions were held three times per week, lasting 60 minutes, for twelve weeks. To obtain these samples, the animals were sacrificed by decapitation, taking place soon after the surgery. Six animals of GAS, GAE, GRHE and GRHS were sacrificed one hour after the last training session and six to 72 hours thereafter. The groups immediately GAE end GRHE immediately had six of his animals sacrificed one hour after a single session is 72 years and six after the same session. The heart was removed and the fragments of cardiac muscle were frozen for biochemical analysis. Lipoperóxidos de membrane formation methods evaluated by chemiluminescence (CL) stimulated by-butyl hydroperoxide have analyzed by two-way ANOVA Acid Reactive Substances Tilbarbitúrico (TBARS) and total antioxidant capacity (TRAP), compared by student t test for unpaired samples, with p value <0.05 was considered significant. Results: The analysis of the curves in QL shown lipoperoxide membrane levels increased for the trained group and subjected to water restriction in relation to controls. They also show recovery after 72 hours. Data from the TRAP showed a significant consumption of antioxidants is not soluble in trained animals submitted to water restriction. Conclusion: The low-intensity physical training associated with fluid restriction, practiced in the acute or chronic causes increased oxidative stress, although with recovery. / Os radicais livres (RL) podem atuar sobre a maioria dos componentes celulares, levando-os a modificações de suas funções e estruturas. Sua formação ocorre principalmente durante o processo aeróbio de produção de ATP, mais especificamente na cadeia mitocondrial de transporte de elétrons. Para impedir a ação tóxica dos RL sobre as células, indivíduos saudáveis apresentam mecanismos de defesa antioxidantes. O desequilíbrio entre estes mecanismos de defesa e os RL, constitui o estresse oxidativo . Sabe-se que o exercício é uma conhecida forma de estresse, pois há aumento dos RL pelo aumento do consumo de oxigênio e a exposição crônica a ele, chamada treinamento físico. A importância da hidratação está em considerar a necessidade da mesma durante a realização de exercícios físicos e assim entende-se adequado investigar o estresse oxidativo nas condições descritas. Objetivo: Quantificar o conteúdo de peróxidos de membrana do miocárdio de ratos treinados submetidos ou não à restrição hídrica. Metodologia: Foram utilizados 72 ratos, divididos aleatoriamente em 6 grupos; GAS (n=12) - grupo sedentário com água ad libitum; GAE (n=12) - grupo treinado com água ad libitum; GRHS (n=12) - grupo sedentário com restrição hídrica; GRHE (n=12) - grupo treinado com restrição hídrica; GAEI (n=12) - grupo sedentário com água ad libitum e apenas uma sessão de treinamento imediato; GRHEI (n=12) - grupo sedentário com restrição hídrica e apenas uma sessão de treinamento-imediato. Os grupos GAS e GAE serviram como controle, sendo a quantidade de água consumida por eles a base para o cálculo de 25% de restrição hídrica de GRHS e GRHE respectivamente. O programa de treinamento foi realizado em esteira rolante para animais de pequeno porte, sessões de treinamento realizadas três vezes por semana, com duração de 60 minutos, durante doze semanas. Para obtenção das amostras, os animais foram sacrificados por decapitação e os fragmentos do músculo cardíaco congelados para as análises. Seis animais do GAS, GAE, GRHE e GRHS foram sacrificados 1 hora após a última sessão de treinamento e seis com 72 horas após a mesma. Os grupos GAE imediato e GRHE imediato tiveram seis dos seus animais sacrificados 1 hora após uma única sessão de exercícios e seis após 72 da mesma sessão. A formação de lipoperóxidos de membrana foi avaliada pelos métodos de Quimiluminescência (QL), analisada por two-way ANOVA; Substâncias Reativas ao Ácido Tilbarbitúrico (TBARS) e Capacidade Antioxidante Total (TRAP), analisadas pelo teste t de student para dados não pareados, com valor de p<0,05 considerado significante. Resultados: As análises das curvas da QL demonstraram níveis de lipoperóxidos de membranas aumentados para o grupo treinado e submetidos à restrição hídrica em relação aos controles. Revelam também recuperação após 72 horas. Os dados do TRAP demonstraram significante consumo dos antioxidantes não solúveis nos animais treinados submetidos à restrição hídrica. Conclusões: O treinamento físico de baixa intensidade associado à restrição hídrica, praticado em fase aguda ou crônica provoca aumento do estresse oxidativo, embora com recuperação.

O aquecimento global e as alterações nos padrões de precipitação são algumas das mudanças observadas no clima do planeta nos últimos anos. Simultaneamente, observa-se o aumento da concentração de gás carbônico ([CO2]) na atmosfera, devido principalmente a ações antrópicas. A elevação da [CO2] e da temperatura atmosférica global podem intensificar o efeito estufa, alterar a dinâmica de trocas gasosas das plantas e o ciclo do carbono nos ecossistemas. Isso ocorre tanto por influencias na fotossíntese, quanto nas respirações auto e heterotrófica. Outros fatores, como a umidade do solo também podem interferir nestes processos. As pastagens são ecossistemas de relevante importância para o ser humano e impactantes na dinâmica global do ciclo do carbono. A agricultura é a mais ampla forma de uso antrópico do solo e estoca mais de 10% de todo carbono da biosfera. Com o intuito de investigar o impacto das mudanças climáticas na dinâmica do CO2 e no ciclo do carbono nos ecossistemas de pastagem, este trabalho teve como objetivo quantificar a produção de biomassa, o fluxo líquido de CO2 do ecossistema (NEE), a respiração do solo e o fluxo de metano em ecossistemas de pastagem tropical. Duas espécies forrageiras, Panicum maximum Jacq. Cv Mombaça (gramínea C4), e Stylosanthes capitata Vogel (Leguminosa C3), foram cultivadas sob elevada concentração de CO2 (600 mol mol-1), elevada temperatura atmosférica (+2 ºC) e restrição hídrica em sistema combinado FACE (Free-air carbon dioxide enrichment) e T-FACE (Temperature free-air controlled enhancement). A quantificação do NEE foi realizada por câmaras de topo aberto desenvolvidas pelo grupo de pesquisa especificamente para o estudo ecofisiológico integrado de todo o dossel e não apenas de uma fração da área foliar ou pela biomassa, que são atualmente as técnicas mais utilizadas. No experimento utilizando a leguminosa C3 foi observado diminuição na biomassa total acima do solo, pela diminuição da quantidade de folhas, em tratamento com elevada temperatura (eT) e um aumento na biomassa de caules em tratamento combinado de elevada [CO2] e temperatura (eC+eT). O NEE diurno aumentou sob tratamento de elevada [CO2] (eC). A respiração do solo no período noturno foi aumentada em todos os tratamentos. Não houve mudança no fluxo de metano. No segundo experimento, utilizando a gramínea C4, a biomassa de folhas sofreu aumento no tratamento combinado eC+eT, o NEE diurno aumentou sob eC e a respiração do solo noturno aumentou sob eC+eT. No terceiro experimento, também utilizando a gramínea C4, porém, com tratamentos de restrição hídrica e elevada temperatura, não foram observadas diferenças nos dados coletados. De maneira geral, as mudanças climáticas trarão alterações no ciclo do carbono dos ecossistemas de pastagem, sendo que a utilização da leguminosa C3 S. capitata pode acarretar em perdas de produtividade de folhagem e aceleração da fenologia. Já a gramínea C4 P. maximum se mostrou resistente a um clima futuro de seca e temperatura elevada e se beneficiou da maior [CO2], com maior fixação de carbono pelo ecossistema e produção de biomassa de folhas, sendo assim uma boa opção para a produção de forragem em pastagens tropicais. / Global warming and changes in the rain patterns are some of the changes observed in the weather of the planet in the last years. Simultaneously, it has been observed increases in the atmospheres concentration of carbon dioxide ([CO2]), mainly by anthropic actions. The rising [CO2] and atmospheric temperature may intensify the greenhouse effect, modify the dynamic of plant gas exchange and the carbon cycle in the ecosystems. These changes occur by effects in the photosynthesis and respiration (auto and heterotrophic). Other factors, as soil moisture, may also affect these processes. Grasslands are ecosystems of importance to the humanity and of impact to the global carbon circle dynamic. Agriculture is the main anthropic land use and stores more than 10% of all carbon in the biosphere. With the aim of investigate the impact of climate changes in the dynamic of CO2 and carbon cycle in tropical grassland ecosystems, this work had as objective to quantify the production of biomass, the net flux of CO2 of the ecosystem (NEE), the soil respiration and methane flux in tropical grassland ecosystems. Two forage plant species, Panicum maximum Jacq. Cv Mombaça (C4 grass), and Stylosanthes capitata Vogel (C3 legume), were cultivated under elevated CO2 concentration (600 mol mol-1), elevated atmospheric temperature (+2 °C) and water shortage in a Free-air carbon dioxide enrichment (FACE) and Temperature free-air controlled enhancement (T-FACE) combined system. The NEE quantification was realized by open top chambers developed by the research group specifically for the integrated ecophysiological study of the whole canopy and not just a fraction of leaf area or the biomass, which are the most commonly used technics nowadays. In the experiment using the C3 legume was observed a decrease in total above-ground biomass, by the reduction of leaf biomass, in treatment with elevated temperature (eT) and an increase of stems biomass in the combined treatment of elevated [CO2] and temperature (eC+eT). The diurnal NEE increased under elevated [CO2] (eC). The night soil respiration was increased in all three treatments. There were no changes in the methane flux. In the second experiment, utilizing the C4 grass, the leaves biomass increased under eC+eT, the diurnal NEE increased in the eC treatment and the night soil respiration also increased under eC+eT. In the third experiment, with the same C4, however, with water shortage and elevated temperature treatments, there were no differences in the collected data. Overall, the climate changes will bring alterations in the carbon cycle of grassland ecosystems, therefore, the use of the C3 legume S. capitata might entail in losses in foliage productivity and phenology acceleration. On the other hand, the C4 grass P. maximum showed resistance to a future climate with drought and elevated temperature, and benefited from the higher [CO2], with greater carbon fixation by the ecosystem and production of leaf biomass, being a good option for forage production in tropical pastures.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_Fernando_Furlan.pdf: 1612229 bytes, checksum: 5342ce4ea289e48d9a0692559c9fcb71 (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The wheat crop and bacteria Azospirillum brasilense and Herbaspirillum seropedicae has been the subject of research. However, it requires more research involving wheat under the condition of association with these bacteria and conjugated to water deficit in relation to physiological parameters and productive. The objectives of this study was to evaluate the association of Herbaspirillum seropediceae SMR1 and Azospirillum brasilense Ab-V5, inoculated in two wheat cultivars (CD 120 and Frontana) and whether this association is effective to confer tolerance to Decit water. Eight conditions combining the inoculation (s) bacterium (s) and Hs Az with and without addition of nitrogen (N) have been proposed. The experimental design was a randomized block design in a factorial 2 x 8 x 3. The results were subjected to analysis of variance - ANOVA and means were compared by Tukey test at 5% probability GENES program. Deficits were applied at flowering and samples were collected at the beginning of the heading stage, growth stage Zadock 45. Samples were collected at 0 days, 8 days for severe deficit condition and 16 days for partial deficit. Were quantified using the Relative Water Content (TRA), Membrane Stability Index (AEI), total nitrogen (TN) in the leaves, root anatomy and productive parameters (fresh and dry biomass, tiller number, ear number / plant , grain yield / plant and weight of 1000 grains). The partial deficit condition was not perceived in different conditions of inoculation and / or fertilization applied, demonstrating that these cultivars are partially adapted to a water restriction progressive. Conditions containing bacteria (Hs) and (Az and Hs), (Az and N) had TRA similar to plants irrigated control, showing that managed to maintain cell turgor by presenting IEM high (90%). Molecular analysis could confirm the presence of bacteria in inoculated plants, but no differences were observed in root anatomy induced by the presence of bacteria. Plants of cv CD 120 generally showed higher levels of NT in the leaves when subjected to severe deficit and cv Frontana there was a decrease in these levels. In relation to production parameters, plants inoculated with 120 hp CD H. seropedicae showed 52% increase in their fresh biomass compared to the control irrigated, but in severe deficit this increase was 3%. The presence of A. brasilense promoted a 31% reduction in fresh weight compared to the control, but in severe deficit in an improvement of 11% in fresh weight. The association between H. seropedicae, A. brasilense and nitrogen provided a 2% increase in biomass (irrigated) and 101% severe deficit. For hp Frontana values were 0.6%, -12%, -21%, 28%, -18% and -8% in the same conditions. The same trends were observed for dry matter. Regarding NT contents of the leaves, it is noted that the CD 120 hp showed increased levels in the presence of a fluid restriction and cv Frontana, these values had decreased in all conditions. The variable number of tillers did not differ between conditions, cultivate or water condition applied. Plants inoculated with 120 hp CD H. seropedicae had 46% more spikes / plant compared to the control irrigated, and 40% in severe deficit. In cv Frontana no differences were observed. Comparing the data obtained for grain yield per plant between conditions applied (severe deficit irrigated x), the values were proportionally lower in deficit condition, due to less dry, but the plants were capable of maintaining mass values 1000 irrigated grain similar to control in both cultivars / A cultura do trigo e as bactérias Azospirillum brasilense e Herbaspirillum seropedicae tem sido alvo de pesquisas. No entanto, necessita-se de mais pesquisas envolvendo o trigo sob condição de associação com estas bactérias e conjugados ao déficit hídrico em relação aos parâmetros fisiológicos e produtivos. Os objetivos deste trabalho foi avaliar a associação de bactérias Herbaspirillum seropediceae SmR1 e Azospirillum brasilense Ab-V5, inoculadas em duas cultivares de trigo (CD 120 e Frontana) e se esta associação é eficiente para conferir tolerância ao décit hídrico. Oito condições combinando inoculação com a(s) bactéria(s) Hs e Az, com e sem adição de nitrogênio (N) foram propostos. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial 2 x 8 x 3. Os resultados foram submetidos a análise de variância ANOVA e as médias comparadas pelo teste de Tukey 5% de probabilidade pelo programa GENES. Os déficits foram aplicados no florescimento e as coletas foram realizadas no início do espigamento, estádio fenológico Zadock 45. As coletas foram realizadas aos 0 dias, 8 dias para a condição de déficit severo e 16 dias para déficit parcial. Foi quantificado o Teor Relativo de Água (TRA), Índice de Estabilidade de Membrana (IEM), teores de nitrogênio total (NT) nas folhas, anatomia radicular e parâmetros produtivos (biomassa fresca e seca, número de perfilhos, número de espiga/planta, massa de grãos /planta e massa de 1000 grãos). A condição de déficit parcial não foi percebida nas diferentes condições de inoculação e/ou fertilização aplicadas, demonstrando que estas cultivares são parcialmente adaptadas a uma restrição hídrica progressiva. As condições contendo bactérias (Hs) e (Az e Hs), (Az e N) apresentaram TRA similares às plantas do controle irrigado, mostrando que conseguiram manter o turgor celular por apresentarem IEM altos (90%). Análises moleculares puderam comprovar a presença das bactérias nas plantas inoculadas, mas, não foram observadas diferenças na anatomia radicular induzidas pela presença das bactérias. Plantas da cv CD 120 em geral apresentaram maiores teores de NT nas folhas quando submetidas ao déficit severo e na cv Frontana houve um decréscimo nestes teores. Em relação aos parâmetros produtivos, plantas da cv CD 120 inoculadas com H. seropedicae apresentaram 52% de aumento em sua biomassa fresca comparada ao controle irrigado, porém em déficit severo este incremento foi de 3%. A presença de A. brasilense promoveu uma redução de 31 % na biomassa fresca quando comparada ao controle, porém em déficit severo promoveu um acréscimo de 11% na massa fresca. A associação entre H. seropedicae, A. brasilense e nitrogênio proporcionou um acréscimo na biomassa 2% (irrigado) e 101% déficit severo. Para a cv Frontana os valores foram de 0,6%; -12%; -21%; 28%; -18% e -8% nas mesmas condições. As mesmas tendências foram observadas para massa seca. Em relação aos teores de NT das folhas, observa-se que a cv CD 120 demonstrou níveis aumentados em presença de uma restrição hídrica e a cv Frontana, apresentou a diminuição destes valores em todas as condições. A variável número de perfilhos não apresentou diferenças entre condições, cultivar ou condição hídrica aplicada. Plantas da cv CD 120 inoculadas com H. seropedicae apresentaram 46% mais espigas/planta comparada ao controle irrigado, e 40% no déficit severo. Na cv Frontana não foram observadas diferenças. Ao compararmos os dados obtidos para massa de grãos por plantas entre condições aplicadas (irrigada x déficit severo), os valores obtidos foram proporcionalmente menores na condição de déficit, em virtude da menor massa seca, mas as plantas foram capazes de manter os valores de massa de 1000 grãos similares ao controle irrigado em ambas as cultivares

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoDias.pdf: 1163153 bytes, checksum: 764ce9e84b5b79dd68883a2d6ba39aa5 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The crambe because it is a culture that can be part of a sustainable system is presented as an alternative for the production of renewable energy from its potential to produce oil for biodiesel chain. This study aimed to evaluate the growth of crambe under different soil densities as well as their behavior when subjected to water stress after flowering. The experiment was conducted in a heated vegetation of the Universidade Estadual do Paraná, campus Cascavel - Paraná - Brasil. The treatments were formed by the factorial 6x2 (six soil densities - 0.9, 0.99, 1.08, 1.17, 1.26 and 1.35 Mg m-3 and two blades - continuous irrigation and limited irrigation at flowering). The experimental design was completely randomized. The fenometric variables were evaluated: plant height, stem diameter, fresh weight of plant, plant dry mass, grain yield, number of leaves, root depth, root volume and root dry mass. Soil density between 1.08 Mg m-3 and 1.17 Mg m-3, the root of crambe goes deeper when water restriction. For the other variables there was a decrease in quality when subjected to higher densities of soil and water restriction. / O crambe por se tratar de uma cultura que pode fazer parte de um sistema sustentável apresenta-se como alternativa para produção de energia renovável, a partir do seu potencial de produção de óleo para a cadeia do biodiesel. Este trabalho objetivou avaliar o crescimento do crambe submetido a diferentes densidades de solo, bem como seu comportamento quando submetido à restrição hídrica após o florescimento. O experimento foi conduzido em casa de vegetação climatizada da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, campus de Cascavel Paraná Brasil. Os tratamentos foram formados pelo fatorial 6x2 (seis densidades de solo - de 0,9; 0,99; 1,08; 1,17; 1,26 e 1,35 Mg m-3 e duas lâminas irrigação continuada e irrigação restrita no florescimento). O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado. As variáveis fenométricas avaliadas foram: altura de planta, diâmetro do caule, massa fresca da planta, massa seca de planta, rendimento de grãos, número de folhas, profundidade da raiz, volume da raiz e massa seca da raiz. Na densidade do solo entre 1,08 Mg m-3 e 1,17 Mg m-3, a raiz do crambe se aprofunda mais quando há restrição hídrica. Para as demais variáveis houve o decréscimo na qualidade quando submetidas a maiores densidades de solo e restrição hídrica

O aquecimento global e as alterações nos padrões de precipitação são algumas das mudanças observadas no clima do planeta nos últimos anos. Simultaneamente, observa-se o aumento da concentração de gás carbônico ([CO2]) na atmosfera, devido principalmente a ações antrópicas. A elevação da [CO2] e da temperatura atmosférica global podem intensificar o efeito estufa, alterar a dinâmica de trocas gasosas das plantas e o ciclo do carbono nos ecossistemas. Isso ocorre tanto por influencias na fotossíntese, quanto nas respirações auto e heterotrófica. Outros fatores, como a umidade do solo também podem interferir nestes processos. As pastagens são ecossistemas de relevante importância para o ser humano e impactantes na dinâmica global do ciclo do carbono. A agricultura é a mais ampla forma de uso antrópico do solo e estoca mais de 10% de todo carbono da biosfera. Com o intuito de investigar o impacto das mudanças climáticas na dinâmica do CO2 e no ciclo do carbono nos ecossistemas de pastagem, este trabalho teve como objetivo quantificar a produção de biomassa, o fluxo líquido de CO2 do ecossistema (NEE), a respiração do solo e o fluxo de metano em ecossistemas de pastagem tropical. Duas espécies forrageiras, Panicum maximum Jacq. Cv Mombaça (gramínea C4), e Stylosanthes capitata Vogel (Leguminosa C3), foram cultivadas sob elevada concentração de CO2 (600 mol mol-1), elevada temperatura atmosférica (+2 ºC) e restrição hídrica em sistema combinado FACE (Free-air carbon dioxide enrichment) e T-FACE (Temperature free-air controlled enhancement). A quantificação do NEE foi realizada por câmaras de topo aberto desenvolvidas pelo grupo de pesquisa especificamente para o estudo ecofisiológico integrado de todo o dossel e não apenas de uma fração da área foliar ou pela biomassa, que são atualmente as técnicas mais utilizadas. No experimento utilizando a leguminosa C3 foi observado diminuição na biomassa total acima do solo, pela diminuição da quantidade de folhas, em tratamento com elevada temperatura (eT) e um aumento na biomassa de caules em tratamento combinado de elevada [CO2] e temperatura (eC+eT). O NEE diurno aumentou sob tratamento de elevada [CO2] (eC). A respiração do solo no período noturno foi aumentada em todos os tratamentos. Não houve mudança no fluxo de metano. No segundo experimento, utilizando a gramínea C4, a biomassa de folhas sofreu aumento no tratamento combinado eC+eT, o NEE diurno aumentou sob eC e a respiração do solo noturno aumentou sob eC+eT. No terceiro experimento, também utilizando a gramínea C4, porém, com tratamentos de restrição hídrica e elevada temperatura, não foram observadas diferenças nos dados coletados. De maneira geral, as mudanças climáticas trarão alterações no ciclo do carbono dos ecossistemas de pastagem, sendo que a utilização da leguminosa C3 S. capitata pode acarretar em perdas de produtividade de folhagem e aceleração da fenologia. Já a gramínea C4 P. maximum se mostrou resistente a um clima futuro de seca e temperatura elevada e se beneficiou da maior [CO2], com maior fixação de carbono pelo ecossistema e produção de biomassa de folhas, sendo assim uma boa opção para a produção de forragem em pastagens tropicais. / Global warming and changes in the rain patterns are some of the changes observed in the weather of the planet in the last years. Simultaneously, it has been observed increases in the atmospheres concentration of carbon dioxide ([CO2]), mainly by anthropic actions. The rising [CO2] and atmospheric temperature may intensify the greenhouse effect, modify the dynamic of plant gas exchange and the carbon cycle in the ecosystems. These changes occur by effects in the photosynthesis and respiration (auto and heterotrophic). Other factors, as soil moisture, may also affect these processes. Grasslands are ecosystems of importance to the humanity and of impact to the global carbon circle dynamic. Agriculture is the main anthropic land use and stores more than 10% of all carbon in the biosphere. With the aim of investigate the impact of climate changes in the dynamic of CO2 and carbon cycle in tropical grassland ecosystems, this work had as objective to quantify the production of biomass, the net flux of CO2 of the ecosystem (NEE), the soil respiration and methane flux in tropical grassland ecosystems. Two forage plant species, Panicum maximum Jacq. Cv Mombaça (C4 grass), and Stylosanthes capitata Vogel (C3 legume), were cultivated under elevated CO2 concentration (600 mol mol-1), elevated atmospheric temperature (+2 °C) and water shortage in a Free-air carbon dioxide enrichment (FACE) and Temperature free-air controlled enhancement (T-FACE) combined system. The NEE quantification was realized by open top chambers developed by the research group specifically for the integrated ecophysiological study of the whole canopy and not just a fraction of leaf area or the biomass, which are the most commonly used technics nowadays. In the experiment using the C3 legume was observed a decrease in total above-ground biomass, by the reduction of leaf biomass, in treatment with elevated temperature (eT) and an increase of stems biomass in the combined treatment of elevated [CO2] and temperature (eC+eT). The diurnal NEE increased under elevated [CO2] (eC). The night soil respiration was increased in all three treatments. There were no changes in the methane flux. In the second experiment, utilizing the C4 grass, the leaves biomass increased under eC+eT, the diurnal NEE increased in the eC treatment and the night soil respiration also increased under eC+eT. In the third experiment, with the same C4, however, with water shortage and elevated temperature treatments, there were no differences in the collected data. Overall, the climate changes will bring alterations in the carbon cycle of grassland ecosystems, therefore, the use of the C3 legume S. capitata might entail in losses in foliage productivity and phenology acceleration. On the other hand, the C4 grass P. maximum showed resistance to a future climate with drought and elevated temperature, and benefited from the higher [CO2], with greater carbon fixation by the ecosystem and production of leaf biomass, being a good option for forage production in tropical pastures.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Gustavo Vieira Dissertacao.pdf: 479320 bytes, checksum: 15ff52b9288962a0f41adcd4577eb4d7 (MD5) Previous issue date: 2011-10-27 / The bean crop (Phaseolus vulgaris) is an annual crop of the Fabaceae family. Beans are an important component in the diet of humans and due to its nutritional composition it is an important source of carbohydrates and minerals. The national production of beans is estimated at 3.98 million hectares with an average yield of 38.5 bags per hectare. Higher plants develop in response to environmental characteristics to which they are exposed acquiring metabolic changes to adapt to biotic and abiotic stresses. Salicylic Acid (AS) is an endogenous growth regulator of phenolic nature, which participates in the regulation of physiological processes in plants and is also related to the induction of defense mechanisms. Besides the action of AS as an important regulator of several plant physiological processes, including photosynthesis, this acid also acts as a potential non-enzymatic antioxidant involved in the activation of defense responses in plant under stress conditions. The drought has an effect on several plant physiological processes that result in decreases in productivity levels. Lack of water is harmful to plants when it occurs in specific stages of its development, when it occurs in the pre flowering and grain filling period it causes a drop in productivity levels. / A cultura do feijão (Phaseolus vulgaris) é uma cultura anual da família Fabacea, é um importante componente alimentar na dieta dos seres humanos, devido a sua composição nutricional sendo uma importante fonte de carboidratos e minerais. As plantas superiores se desenvolvem em resposta as características ambientais em que são expostas. O Ácido Salicílico (AS) é um regulador de crescimento endógeno de natureza fenólica, o qual participa da regulação de processos fisiológicos nas plantas e também está relacionado com a indução de mecanismos de defesa. Além da atuação do AS como um importante regulador de diversos processos fisiológicos da planta, incluindo a fotossíntese, este ácido atua também como um potencial agente antioxidante não enzimático, estando envolvido na ativação das respostas de defesa no vegetal sob condições de estresse. O déficit hídrico tem efeito em diversos processos fisiológicos das plantas, os quais acarretam diminuição nos níveis de produtividade. A falta de água é prejudicial às plantas quando ocorre em fases específicas de seu desenvolvimento sendo que quando a mesma ocorre na fase de pré floração e enchimento de grãos acarretam queda nos níveis de produtividade.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Gustavo Vieira Dissertacao.pdf: 479320 bytes, checksum: 15ff52b9288962a0f41adcd4577eb4d7 (MD5) Previous issue date: 2011-10-27 / The bean crop (Phaseolus vulgaris) is an annual crop of the Fabaceae family. Beans are an important component in the diet of humans and due to its nutritional composition it is an important source of carbohydrates and minerals. The national production of beans is estimated at 3.98 million hectares with an average yield of 38.5 bags per hectare. Higher plants develop in response to environmental characteristics to which they are exposed acquiring metabolic changes to adapt to biotic and abiotic stresses. Salicylic Acid (AS) is an endogenous growth regulator of phenolic nature, which participates in the regulation of physiological processes in plants and is also related to the induction of defense mechanisms. Besides the action of AS as an important regulator of several plant physiological processes, including photosynthesis, this acid also acts as a potential non-enzymatic antioxidant involved in the activation of defense responses in plant under stress conditions. The drought has an effect on several plant physiological processes that result in decreases in productivity levels. Lack of water is harmful to plants when it occurs in specific stages of its development, when it occurs in the pre flowering and grain filling period it causes a drop in productivity levels. / A cultura do feijão (Phaseolus vulgaris) é uma cultura anual da família Fabacea, é um importante componente alimentar na dieta dos seres humanos, devido a sua composição nutricional sendo uma importante fonte de carboidratos e minerais. As plantas superiores se desenvolvem em resposta as características ambientais em que são expostas. O Ácido Salicílico (AS) é um regulador de crescimento endógeno de natureza fenólica, o qual participa da regulação de processos fisiológicos nas plantas e também está relacionado com a indução de mecanismos de defesa. Além da atuação do AS como um importante regulador de diversos processos fisiológicos da planta, incluindo a fotossíntese, este ácido atua também como um potencial agente antioxidante não enzimático, estando envolvido na ativação das respostas de defesa no vegetal sob condições de estresse. O déficit hídrico tem efeito em diversos processos fisiológicos das plantas, os quais acarretam diminuição nos níveis de produtividade. A falta de água é prejudicial às plantas quando ocorre em fases específicas de seu desenvolvimento sendo que quando a mesma ocorre na fase de pré floração e enchimento de grãos acarretam queda nos níveis de produtividade.

No Brasil, o eucalipto é uma das principais fontes de matéria-prima para a produção de celulose e papel. A crescente demanda por sua madeira tem levado à expansão dos plantios florestais para regiões com déficit hídrico e baixa fertilidade do solo, resultando no interesse pela obtenção de plantas tolerantes à condições ambientais estressantes. Nas plantas, o déficit hídrico acarreta diversas respostas fisiológicas, bioquímicas e moleculares. Estudos fisiológicos observaram que plantas com um adequado suprimento de potássio (K+) são mais tolerantes à seca. Contudo, na nutrição de algumas plantas, o sódio (Na+) pode substituir parcialmente o K+. Como muitas áreas agricultáveis do mundo são deficientes em potássio, essa pode ser uma solução mais econômica para a fertilização dos plantios florestais. Assim, é de sumo interesse compreender à nível molecular os mecanismos de interação entre esses minerais com a água e suas consequências para o metabolismo da planta, visando a sustentabilidade dos plantios florestais e o desenvolvimento de programas de melhoramento genético florestal. Neste contexto, o presente trabalho objetivou realizar o estudo do transcriptoma foliar de Eucalyptus grandis visando identificar e categorizar funcionalmente transcritos diferencialmente expressos para os quais o efeito de interação entre os fatores fertilização e água foi significativo, considerando três regimes de fertilização (controle (C) ou fertilização com potássio (+K) ou sódio (+Na)) associados a dois regimes hídricos (sem exclusão da precipitação interna (+H2O) ou 37% de exclusão da precipitação interna (-H2O)). Transcritos relacionados às funções osmótica, fotossíntese e metabolismo do carbono foram selecionados para estudos mais detalhados. Para a análise do transcriptoma foi utilizada a técnica de RNA-Seq através da plataforma Illumina e diversos programas de bioinformática como o Bowtie 2, TopHat, pacote DEseq2 (programa R) para as análises estatísticas e Blast2GO para anotação e a categorização funcional. Seis comparações estatísticas foram realizadas: (I) +K+H2O vs C+H2O, (II) +Na+H2O vs C+H2O, (III) +K+H2O vs +Na+H2O, (IV) +K-H2O vs C-H2O, (V) +Na-H2O vs C-H2O e (VI) +K-H2O vs +Na-H2O. Nas comparações entre os tratamentos +H2O, transcritos relacionados ao metabolismo energético e ao processo biológico \"Crescimento\" foram mais abundantes em árvores fertilizadas com potássio e sódio. Nas comparações entre os tratamentos -H2O, transcritos que podem estar relacionados ao ajuste osmótico e transcritos associados ao processo biológico \"Resposta ao estresse\" foram mais abundantes em árvores fertilizadas com potássio. Ainda, foram associados ao tratamento +K-H2O transcritos que podem afetar a biossíntese da parede celular. Em ambos os regimes hídricos, transcritos associados ao fechamento estomático foram menos abundantes nas árvores fertilizadas com potássio. Verificou-se também que vias bioquímicas relacionadas ao metabolismo de açúcares e do carbono foram impactadas. Tais dados observados abrem novos caminhos para pesquisas futuras relacionadas à substituição parcial do potássio pelo sódio na fertilização de plantas, à melhor compreensão molecular do controle estomático e do metabolismo energético e à formação da parede celular influenciados por diferentes condições ambientais visando o melhoramento de tal espécie florestal. / In Brazil, eucalypts is one of the main sources of raw material to produce pulp and paper. The increasing demand for this wood has induced the expansion of forest plantations to lands presenting water deficit and low fertility soils, becoming interesting the obtainment of tolerant plants to stressful environmental conditions. In plants, water deficit causes several physiological, biochemical and molecular responses. Some physiological studies showed that plants with an adequate potassium (K+) supply are more drought tolerant. Nevertheless, for the nutrition of some plants, sodium (Na+) can partially replace the K+. As many agricultural fields in the world are potassium deficient, this can be a cheaper solution for forest plantations fertilization. Understanding at the molecular level the mechanisms of interaction between these minerals and water as well as its consequences for the plant metabolism is very important for the sustainability of forest plantations and the development of forest breeding programs. Thus, the present work aimed the study of Eucalyptus grandis leaf transcriptome to identify and functionally categorize differentially expressed transcripts for which the interaction effect between fertilization and water was significant, given three fertilization regimes (control (C), potassium fertilization (+K) or sodium fertilization (+Na)) associated to two water regimes (regime without throughfall exclusion (+H2O) or regime with 37% of throughfall exclusion (-H2O)). Transcripts related to osmotic functions, photosynthesis and carbon metabolism were selected for more detailed studies. RNA-seq via Illumina platform and many bioinformatic softwares, like Bowtie 2, TopHat, DEseq2 package for R (for statistical analyzes) and Blast2GO tool (for annotation and functional categorization) were used in the transcriptome analysis. Six statistical comparisons were performed: (I) +K+H2O vs C+H2O, (II) +Na+H2O vs C+H2O, (III) +K+H2O vs +Na+H2O, (IV) +K-H2O vs C-H2O, (V) +Na-H2O vs C-H2O and (VI) +KH2O vs +Na-H2O. In the comparisons between +H2O treatments, transcripts related to energetic metabolism and \"Growth\" biological process were more abundant in potassium or sodium fertilized trees. In the comparisons between -H2O treatments, transcripts possibly associated to osmotic adjustment and transcripts related to \"Response to stress\" biological process were more abundant in potassium-fertilized trees. Besides, transcripts that could affect cell wall biosynthesis were associated to +K-H2O treatment. In both water regimes, transcripts associated to stomatal closure were less abundant in potassium-fertilized trees. In addition, biochemical pathways related to carbohydrates and carbon metabolism were impacted. These data provide new perspectives for future researches related to partial replacement of potassium by sodium in plant fertilization, to a better molecular understanding of stomatal control and energetic metabolism and to the cell wall synthesis under different environmental conditions, aiming the breeding of this forest specie.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flavia_Bordignon_Hendges.pdf: 1440040 bytes, checksum: 03c9ee2c7068a9ec8b86a685f1cf1d86 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plants are constantly exposed to a variety of environmental stresses which cause reductions in productivity. Plants subjected to water stress undergo changes in the biochemical structure of your cells, including the production of reactive oxygen species (ROS) or free radicals and the plant in response to these free radicals, synthesize antioxidants. The objective of this study was to evaluate the antioxidant effect of inoculation with Herbaspirillum seropedicae bacteria associated with the wheat genotypes CD 120 submitted to drought and nitrogen fertilization. They were assessed physiological parameters such as membrane stability index (IEM), relative water content (RWA), fresh and dry biomass and enzymatic activity of antioxidant enzymes: catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and Glutathione S-transferase (GST), and proline contents and lipid peroxidation (MDA). The design was completely randomized in 4x2 factorial design with three replications, the first factor relates to the conditions of inoculation / fertilization (C0: control, C1: fertilization with ammonium sulfate, C2: inoculation with bacteria and C3: fertilization combined with inoculation) and the second factor relates to the water conditions with or without stress (at booting stage of the plants were submitted to water deficit for 8 days while the control plants were still being irrigated usually). Plants inoculated with H. seropedicae subjected to drought stress, show lower increases in IEM (19%) in the MDA (41%) and proline (6.7 times) compared with the control (30%, 70% and 25 times, respectively). Regarding the antioxidant effect, the drought caused greater reduction in specific activity of CAT regardless of fertilization conditions / applied inoculation. For SOD stressed plants and in the presence of bacteria, the levels of enzyme increased, and GST, the effect was reversed. However, the activity of APX remained unchanged, both the application of stress as the presence of inoculation. Bacterial presence increased the fresh and dry biomass and weight of 100 grains. Although little antioxidant effect observed there was no damage to the tissue and had no effect on yield under water stress conditions, yet the antioxidant effect, this was not capable of restoring / As plantas estão constantemente expostas a uma grande variedade de estresses ambientais que ocasionam reduções na produtividade. Plantas submetidas a déficit hídrico sofrem alterações na estrutura bioquímica de suas células, entre elas a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) ou radicais livres e a planta, em resposta a esses radicais livres, sintetizam agentes antioxidantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito antioxidante da inoculação com a bactéria Herbaspirillum seropedicae associada ao genótipo de trigo CD 120 submetidas ao déficit hídrico e a adubação nitrogenada em cobertura. Foram avaliados parâmetros fisiológicos como índice de estabilidade de membrana (IEM), teor relativo de água (TRA), biomassa fresca e seca e atividade enzimática das enzimas antioxidantes: Catalase (CAT), Superóxido Dismutase (SOD), Ascorbato Peroxidase (APX) e Glutationa S-Transferase (GST), além de teores de prolina e peroxidação lipídica (MDA). O delineamento utilizado foi inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 4x2 com 3 repetições, sendo que o primeiro fator refere-se as condições de inoculação/fertilização (C0: controle, C1: fertilização com sulfato de amônio, C2: inoculação com a bactéria e C3: fertilização combinada com inoculação) e o segundo fator refere-se as condições hídricas com ou sem estresse (no estádio do emborrachamento as plantas foram submetidas a défict hídrico por 8 dias enquanto que as plantas controle permaneciam sendo irrigadas normalmente). Plantas inoculadas com H. seropedicae submetidas ao estresse hídrico, apresentaram menores acréscimos no IEM (19%), no MDA (41%) e prolina (6,7 vezes) em comparação com o controle (30%, 70% e 25 vezes, respectivamente). Em relação ao efeito antioxidante, a seca promoveu redução acentuada da atividade especifica da CAT independentemente das condições de fertilização/inoculação aplicadas. Para a SOD, plantas estressadas e na presença da bactéria, aumentaram os níveis desta enzima, e para a GST, o efeito foi inverso. Porém, a atividade da APX permaneceu inalterada, tanto pela aplicação do estresse quanto pela presença da inoculação. A presença bacteriana aumentou a biomassa seca e fresca e a massa de 100 grãos. Apesar do pouco efeito antioxidante observado não houve dano ao tecido e não houve efeito na produtividade sob condição de déficit hídrico, contudo o efeito antioxidante, este não foi capaz de restabelecer