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

Ao longo de várias décadas vem se intensificando a urbanização no interior de áreas de mananciais da Região Metropolitana de São Paulo - RMSP. Como resultado tem-se a diminuição da cobertura vegetal, a poluição de mananciais e a precariedade das ocupações informais, a colocar em risco a vida de milhares de pessoas. O principal objetivo desta tese é avaliar que os instrumentos da nova legislação de mananciais não foram suficientes para uma efetiva melhora e de que os ajustes da nova legislação ainda que tenham promovido um avanço e uma certa contenção do quadro de degradação ambiental e social, ainda carecem de uma maior integração entre os agentes públicos do Estado e dos Municípios envolvidos na aplicação dos instrumentos previstos. Para tanto foi adotado um recorte territorial abrangendo municípios da RMSP e distritos do município de São Paulo que estivessem total ou parcialmente abrangidos pela LPM/1975-1976, a fim de avaliar, caso a caso, o crescimento demográfico, a expansão urbana e a diminuição da cobertura vegetal dentro e fora de mananciais. Constatamos um adensamento nos territórios abrangidos pela LPM/1975-1976 selecionados para estudo, o que implica mudanças nos padrões de ocupação e uma possível diminuição da pressão sobre os remanescentes florestais. Não obstante as medidas emergenciais levadas a efeito nessas áreas, o passivo ambiental ainda é significativo, exigindo ações coordenadas e integradas dos agentes públicos do Estado e municípios envolvidos, visando à melhoria das condições ambientais e de qualidade de vida de seus habitantes e à preservação dos mananciais de abastecimento público. Entendemos que tais movimentos podem constituir o caminho para a construção de áreas urbanas com um mínimo de sustentabilidade ambiental, tendo como horizonte futuro a possibilidade de existirem cidades sustentáveis, espaço de convivência de toda sua população. / During several decades the urbanization around areas of water spring in the \"São Paulo Metropolitan Region (RMSP)\"has become more intense. As a result of this process, the increase of informal occupancy, the decrease of vegetation in the affected areas and pollution of the water spring put the life of thousands of people at risk. This thesis evaluates that the legislation dedicated to water springs was not sufficient in providing a solution to the problems above. The instruments provided by the new legislation - though successful in improving the overall picture of social and environmental degradation of the spring regions - remain mostly unenforced due to a lack of integration between the state and city government levels. In order to show this result, a sample of territories of the RMSP and districts of the city of São Paulo was chosen among those covered by the Water Supply Protection Law - LPM/1975-1976. Case by case, demographic increase, urban expansion and the decrease in vegetation around spring regions was researched. We observed an increase of population density in the sampled territories encompassed by the LPM/1975-1976, which implies a change in the patterns of occupancy and less degradation of areas of forests possibly. Although emergency actions were taken, the environmental degradation is far reaching. The preservation of the water and vegetation of the spring and the improvements of life quality of the local population require coordinated effort from public agents in the state and city levels. In our understanding, these coordinated actions may form a path to the ultimate goal of constructing urban areas with environmental sustainability.

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

Neste trabalho, estudou-se o efeito da adição de acetonitrila nas propriedades de micelas do detergente aniônico, dodecil sulfato de sódio (SDS), e do detergente catiônico, cloreto de hexadeciltrimetilamônio (CTACl). Medidas de condutividade foram utilizadas para determinar a concentração micelar crítica, cmc, e o grau de dissociação, α, das micelas em função da fração molar de acetonitrila, XAc. Medidas de supressão de fluorescência, resolvida no tempo, com pireno como sonda, foram utilizadas para determinar a influência de acetonitrila no número de agregação das micelas, N, e na dinâmica de migração de solutos entre as fases aquosa e micelar. Em baixas frações molares XAc < 0,2), a acetonitrila insere-se nas cavidades da água, quebrando parcialmente as pontes de hidrogênio da água com a formação de novas pontes de hidrogênio entre as moléculas de acetonitrila e as moléculas de água. Nesta faixa de concentração, ocorre um aumento da cmc e do α, acompanhada de uma diminuição de N. Observa-se também alterações na dinâmica da interação de contra-íons e co-íons supressores na micela. Assim, as micelas de SDS e CTACl formadas em misturas acetonitrila-água são menores, mais dissociadas e apresentam maior fluidez interna. Ao redor de XAc = 0,2, as misturas de água-acetonitrila tornam-se microheterogêneos com o aparecimento de microdomínios ricos em acetonitrila e microdomínios ricos em água. A proporção das regiões ricas em acetonitrila aumenta com o aumento da fração molar de acetonitrila, com apenas pequenas modificações das propriedades dos dois tipos de microdomínios. Em XAc > 0,2 a variação de cmc e de α com a XAc passa a ser menos acentuada, sugerindo que o detergente forma agregados preferencialmente nas regiões mais aquosas; a sonda fluorescente pireno começa sair das micelas durante o tempo de vida do estado excitado; e há claras mudanças na dinâmica de incorporação de íons nos agregados. / This work presents a study of the effect of added acetonitrile on the properties of the micelles of the anionic detergent sodium dodecylsulfate (SDS) and the cationic detergent hexadecyltrimethylammonium chloride (CTACl). Conductimetric measurements were employed to determine the critical micelle concentration, cmc, and the degree of counterion dissociation, α, of the micelles as a function of the mole fraction of added acetonitrile, XAc. Time resolved fluorescence quenching measurements with pyrene as probe were employed to determine the effect of acetonitrile on the micellar aggregation number, N, and the dynamics of solute migration between the micellar and aqueous phases. At low mole fractions (XAc < 0.2), acetonitrile inserts into the cavities present in liquid water, partially disrupting the hydrogen bonding of water, with formation of new hydrogen bonds between water and acetonitrile. In this range, both the cmc and α increase, while N decreases. The dynamics of incorporation of counterionic and coionic quenchers into the micelles is also altered. Thus, the SDS and CTACl micelles formed in these acetonitrile-water mixtures are smaller, more highly dissociated and internally more fluid than those in aqueous solution. Above XAc of ca. 0,2, acetonitrile-water mixtures become microheterogeneous, the solution containing microdomains rich in acetonitrile and microdomains rich in water. The proportion of acetonitrile-rich microdomians increases with increasing XAc, with only small changes in the properties of the two types of microdomains. Correspondingly, at XAc > > ca. 0.2: the variation of the cmc and α with XAc is much less pronounced, suggesting that the detergent forms aggregates preferentially in the aqueous-rich domains; the fluorescence probe pyrene begins to exit the micelles during its excited state lifetime; and there are distinct changes in the rate constants for the incorporation of ions into the micelles.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The irrigation of the rice crop is essential for good plant growth, assisting in achieving high grain yield levels. However, it results in large water volume used, thus the efficiency of water use is a major challenge to the sustainability of the crop. In this matter, early irrigation withholding can be considered an option for saving water. However, this practice can prejudice the quality of the crop, in yield and grain quality. In rice cultivars with large panicles, as in the case of hybrid rice, early withholding may be reflected in the quality of the grains from the bottom of the panicle, due to the difficulty of kernel filling in this region. Research was conducted during the growing seasons 2011/12 and 2012/13 , in order to verify the effect of anticipated moments of withholding irrigation on yield and water use efficiency ( Chapter II ) , and grain quality ( Chapter III ) of two rice cultivars . The experiments were conducted in the floodplains of the Departamento de Fitotecnia of the Federal University of Santa Maria (UFSM), using the experimental design of randomized blocks with four replications. Each experiment was composed of the factorial design appropriate to the factorsconsidered. Early withholding irrigation reduces the volume of water used in the rice crop, but depending on the moment and the cultivar, it can reduce productivity. For withholding irrigation performed before the recommended time it should be taken into account the cultivar, soil type and possible rainfall after the end of irrigation. Harvests with lower humidity than that recommended by research show a reduction in milling quality. Early withholding does not affect the milling quality, translucency, opaque and chalky grains; however, there was no difference in quality between the studied cultivars. / A irrigação da lavoura de arroz é fator imprescindível para o bom desenvolvimento da planta, auxiliando na obtenção de elevados níveis de rendimento de grãos. Entretanto resulta em grande volume de água utilizado, sendo a eficiência de uso de água um dos grandes desafios para a sustentabilidade da cultura. Neste sentido, a supressão antecipada da irrigação pode se constituir num aspecto de economia no uso de água. No entanto, essa prática pode comprometer a qualidade da lavoura no que se refere ao rendimento e à qualidade dos grãos. Em cultivares de arroz com características de panícula grande, como no caso do arroz híbrido, a supressão antecipada pode se refletir na qualidade dos grãos da parte inferior da panícula, em função da dificuldade do enchimento dos grãos nesta região. As ações de pesquisa foram conduzidas a campo durante as safras de cultivo de 2011/12 e 2012/13, com objetivo de verificar o efeito de momentos de supressão antecipada da irrigação no rendimento e na eficiência de uso da água (Capítulo II), e na qualidade dos grãos (Capítulo III) de dois cultivares de arroz irrigado. Os experimentos foram conduzidos a campo na área de várzea do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), utilizando o delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. Cada experimento foi constituído pelo delineamento fatorial adequado aos fatores em análise. A supressão antecipada da irrigação reduz o volume de água utilizado na lavoura, mas dependendo da época e do cultivar utilizado, pode reduzir a produtividade. Para a supressão da irrigação realizada antes da época recomendada deve-se levar em consideração o cultivar, tipo de solo e a possível precipitação pluvial após o término da irrigação. Colheitas realizadas com grau de umidade abaixo do preconizado pela pesquisa apresentam redução no rendimento de grãos inteiros. A supressão antecipada não interfere na qualidade de grãos inteiros, vítreos, opacos e gessados, no entanto, há diferença de qualidade entre os cultivares pesquisados.