A partir del liquen Usnea sp. de la zona de Ingenio, Huancayo, se logró aislar, aplicanmdo técnicas de extracción, recristalización y cromatografía CCD y CC, seis compuestos: ácido (-) - úsnico (compuesto mayoritario), ácido 5-(B-oxopropil)-4-0-dimetilbarbático, 1´-oxo-4´-hidroxi-Filoquinona, 1´-oxo-4´-hidroxi-6`-eno-Filoquinona, un pigmento de naturaleza 1,4-naftoquinónica y un posible derivado ácido del orcinol. Todos ellos fueron analizados por sus propiedades físicas, cromotográficas y espectroscópicas.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-09-23T13:35:37Z No. of bitstreams: 1 2013_MariliaCastroRodriguesPappas.pdf: 2808206 bytes, checksum: 757337280322f40347a940024364534c (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-23T14:32:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MariliaCastroRodriguesPappas.pdf: 2808206 bytes, checksum: 757337280322f40347a940024364534c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-23T14:32:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MariliaCastroRodriguesPappas.pdf: 2808206 bytes, checksum: 757337280322f40347a940024364534c (MD5) / Há pouco mais de uma década foi descrita a função de mais uma classe de elementos regulatórios chamados de micro RNAs - miRNAs. Inicialmente descritos como reguladores pós transcricionais envolvidos no processo desenvolvimento, estes já tiveram papel validado em uma ampla gama de processos como germinação, determinação de morfologia e respostas a estresse biótico e abiótico. A descrição desta classe de reguladores em Eucalyptus contribui com o conhecimento científico deste importante e vasto gênero inserindo mais um relevante elemento na anotação do recente genoma de referência de Eucalyptus grandis. Para a identificação em escala genômica de miRNAs em Eucalyptus, foi realizado um sequenciamento de pequenos RNAs em larga escala em amostras de folha e xilema em desenvolvimento nas duas principais espécies plantadas do gênero - E. grandis e E. globulus. Com o objetivo de otimizar o processo de descoberta de locos de pequenos RNAs, as amostras de folha e xilema de E. grandis usadas no sequenciamento foram da mesma árvore BRASUZ1, usada no sequenciamento do genoma de referência de Eucalyptus. O sequenciamento permitiu, além da descoberta de pequenos RNAs, uma análise da variabilidade interespecífica pelo mapeamento das sequências de ambas as espécies contra o genoma de E. grandis. A caracterização in silico das sequências obtidas com o sequenciamento obedeceu a uma sequência de passos iniciada pela busca, por similaridade de sequência, visando a identificação de sequências de miRNAs de famílias conservadas em outras espécies e já descritas anteriormente. Em seguida, a identificação de potenciais novos miRNAs obedeceu a uma sequência de critérios já descritos. As sequências de pequenos RNAs foram mapeadas fisicamente no genoma identificando assim os potenciais locos dos genes MIR e permitindo a validação in silico pela análise da estrutura secundária compatível com os parâmetros de precursores, satisfazendo a primeira premissa para a validação de um novo miRNA. Os números totais obtidos mostram claramente a cautela que deve existir na análise de dados de sequenciamento de pequenos RNAs. Dentre os grandes números obtidos, parte é Há pouco mais de uma década foi descrita a função de mais uma classe de elementos regulatórios chamados de micro RNAs – miRNAs. Inicialmente descritos como reguladores pós transcricionais envolvidos no processo desenvolvimento, estes já tiveram papel validado em uma ampla gama de processos como germinação, determinação de morfologia e respostas a estresse biótico e abiótico. A descrição desta classe de reguladores em Eucalyptus contribui com o conhecimento científico deste importante e vasto gênero inserindo mais um relevante elemento na anotação do recente genoma de referência de Eucalyptus grandis. Para a identificação em escala genômica de miRNAs em Eucalyptus, foi realizado um sequenciamento de pequenos RNAs em larga escala em amostras de folha e xilema em desenvolvimento nas duas principais espécies plantadas do gênero – E. grandis e E. globulus. Com o objetivo de otimizar o processo de descoberta de locos de pequenos RNAs, as amostras de folha e xilema de E. grandis usadas no sequenciamento foram da mesma árvore BRASUZ1, usada no sequenciamento do genoma de referência de Eucalyptus. O sequenciamento permitiu, além da descoberta de pequenos RNAs, uma análise da variabilidade interespecífica pelo mapeamento das sequências de ambas as espécies contra o genoma de E. grandis. A caracterização in silico das sequências obtidas com o sequenciamento obedeceu a uma sequência de passos iniciada pela busca, por similaridade de sequência, visando a identificação de sequências de miRNAs de famílias conservadas em outras espécies e já descritas anteriormente. Em seguida, a identificação de potenciais novos miRNAs obedeceu a uma sequência de critérios já descritos. As sequências de pequenos RNAs foram mapeadas fisicamente no genoma identificando assim os potenciais locos dos genes MIR e permitindo a validação in silico pela análise da estrutura secundária compatível com os parâmetros de precursores, satisfazendo a primeira premissa para a validação de um novo miRNA. Os números totais obtidos mostram claramente a cautela que deve existir na análise de dados de sequenciamento de pequenos RNAs. Dentre os grandes números obtidos, parte é representada por contaminantes como RNA ribossômico e de cloroplasto. Dentre os pequenos RNAs regulatórios, diferentes classes e subclasses estão representadas e os critérios para declarar uma sequência de pequeno RNA como um miRNA devem ser cuidadosamente observados. A validação experimental das sequências de potenciais novos miRNAs foi, inicialmente, realizada via northern blot de algumas das sequências mais expressas em cada uma das amostras sequenciadas. Uma validação em larga escala foi realizada utilizando um microarranjo contendo milhares das sequências putativas de miRNAs descobertas no sequenciamento. Além da análise interespecífica, foram utilizadas amostras de tecidos distintos – folha, xilema, ovário e plântulas – visando uma análise da variabilidade de expressão entre tecidos. A predição de alvos para os candidatos a novos miRNAs foi realizada in silico buscando por sequências que apresentem complementariedade às sequências dos miRNAs utilizando o banco de transcritos de Eucalyptus disponível publicamente no site que hospeda os genomas sequenciados pelo JGI (phytozome.net). A análise dos dados de sequenciamento em larga escala revelou aspectos interessantes do repertório de pequenos RNAs. Sequências de 21 nucleotídeos altamente expressas nas amostras sequenciadas foram caracterizadas como pequenos RNAs interferentes (siRNAs) secundários, ou trans-acting siRNAs (tasi-RNAs), sintetizados em fase a partir da clivagem de transcritos alvo por miRNAs. A identificação de alvos desses tasiRNAs revelou um mecanismo conservado de regulação da expressão de genes envolvidos na defesa contra patógenos, notadamente, os da família caracterizada pelos domínios protéicos NBS-LRR (NB-ARC – leucine rich repeat), e de genes da família PPR (pentatricopeptide repeat). ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / A decade ago function of another class of regulatory elements called micro RNAs – miRNAs – was elucidated. Initially described as post-transcriptional regulators involved in development, these elements had been proved to regulate a wide range of processes such as germination, morphology and responses to biotic and abiotic stress. The description of miRNAs in Eucalyptus contributes to scientific knowledge of this important and vast genre inserting another important element in the annotation of Eucalyptus grandis reference genome. For genome wide identification of Eucalyptus miRNAs, large scale sequencing was performed in leaves and developing xylem in the two most planted species for cellulose production - E. grandis and E. globulus. In order to optimize the discovery process of small RNAs loci, samples of E. grandis leaf and xylem used were from the same tree BRASUZ1, used for the reference genome. Interspecific analysis was conducted based on mapping of the sequences from both species against the genome of E. grandis. In silico characterization started by searching for sequence similarity against miRBase conserved miRNAs. The identification of potential new miRNA sequence followed the criteria already described. Sequences of small RNAs derived from large-scale sequencing were mapped against the genome thereby identifying potential MIR loci and enabling validation by in silico analysis of secondary structure compatible with miRNA precursor parameters satisfying the first premise for the validation of a new miRNA. Total number of sequences otained clearly shows that caution must exist in small RNA sequencing data analysis. Great part of sequences is represented by contaminants such as ribosomal and chloroplast RNA. Among the small regulatory RNAs, different classes and subclasses are represented and the criteria for declaring a sequence of small RNA as a miRNA should be carefully observed. Experimental validation of potentially new miRNA sequences was first performed via northern blot of some of the more expressed sequences in each of the samples. A large- scale validation was then performed using a microarray containing thousands of sequences of putative miRNAs discovered in sequencing. Besides interspecific analysis, samples from different tissues - leaf, xylem, ovary and seedlings – were used to evaluate tissue variability. Target prediction for putative new miRNAs was performed in silico. A search for complementary sequences to the miRNAs was performed using Eucalyptus transcript database publicly available on the website that hosts the genomes sequenced at JGI (phytozome.net). Data analysis from large scale sequencing revealed interesting aspects of small RNAs repertoire. Highly expressed 21 nucleotide sequences were characterized as small interfering RNAs (siRNAs), or trans-acting siRNAs (tasi-RNAs), synthesized in phase from cleavage of transcripts targeted by miRNAs. Identification of targets for these tasiRNAs revealed a conserved mechanism regulating the expression of genes involved in defense against pathogens, especially those from the family characterized by NBS-LRR protein domains (NB-ARC - leucine rich repeat) and PPR gene family (pentatricopeptide repeat).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-11-12T10:51:17Z No. of bitstreams: 1 2012_PedroItaloTannoSilva.pdf: 4395558 bytes, checksum: 0349f90349bbe21252b45be2ddf9d52a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-11-20T12:34:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_PedroItaloTannoSilva.pdf: 4395558 bytes, checksum: 0349f90349bbe21252b45be2ddf9d52a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-20T12:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_PedroItaloTannoSilva.pdf: 4395558 bytes, checksum: 0349f90349bbe21252b45be2ddf9d52a (MD5) / Entre as recentes tecnologias que podem ser aplicadas na detecção e desenvolvimento de marcadores moleculares, destaque tem sido dado à tecnologia NGS (Next Generation Sequencing), que possibilita a detecção de polimorfismo de DNA através da comparação de milhões segmentos de leitura (reads) do genomas estruturais de diferentes cultivares de uma espécie. O polimorfismo de DNA mais abundante, revelado por esta estratégia, é o polimorfismo de base de DNA (substituição ou transição de base), conhecido como SNP (Single Nucleotide Polymorphism). Neste trabalho foram utilizados resultados de sequenciamento do genoma estrutural de seis variedades de arroz japonica tropical para detectar, selecionar e desenhar painéis multiplex para genotipagem automatizada e simultânea de centenas de marcadores SNP em acessos de arroz de sequeiro. Foram desenvolvidos dois painéis multiplex (SNP1 e SNP2) com 768 SNPs distribuídos pelo genoma de arroz. Os painéis foram avaliados quanto à eficiência de clusterização de intensidade do sinal de fluorescência para a definição dos genótipos, à acurácia de genotipagem em testes de prova e contraprova, à capacidade de discriminação de acessos do Banco de Germoplasma e, finalmente, ao potencial emprego na construção de mapas genéticos de cruzamentos de interesse do programa de melhoramento genético. Os testes realizados comprovaram a eficiência da genotipagem e a elevada concordância de genótipos em testes de prova e contraprova. Observou-se que erros de genotipagem ocorrem a uma taxa muito baixa (0,33%). Cerca de 70% dos SNPs possuem o alelo mais comum com frequência entre 0,50 e 0,75, e são poucos os SNPs (<3%) com frequência do alelo mais comum acima de 0,95. O poder combinado dos painéis na confirmação de identidade genética ou na discriminação de genótipos é extremamente elevado. A segregação e a herança dos alelos dos SNPs que compõem os dois painéis foi testada em duas populações de linhagens puras recombinantes, possibilitando a construção de dois mapas genéticos (cruzamentos Chorinho x Puteca e Chorinho x Amaroo). O processo de genotipagem utilizando painéis SNP em genotipador automático é simples, rápido e eficiente. Os painéis SNP1 e SNP2, portanto, possuem ampla aplicação no melhoramento varietal e são recomendados para análise genética de acessos japonica tropical de arroz do Brasil. Foi testada ainda uma nova metodologia de genotipagem por sequenciamento (Genotyping by Sequencing – GBS) que emprega sequenciamento em escala do genoma estrutural após a redução de complexidade do genoma pelo do uso de enzimas de restrição. O emprego de GBS possibilita amostrar o polimorfismo de SNPs em regiões amplamente distribuídas ao longo do genoma utilizando, por exemplo, enzimas sensíveis a metilação, evitando dessa forma o sequenciamento massal de regiões repetitivas e complexas, que dificultam o processo de análise. Os experimentos de GBS foram realizados com acessos de arroz de sequeiro com alta diversidade genética, que compõem a Coleção Nuclear Temática de Tolerância a Seca de arroz da Embrapa. Os resultados obtidos neste trabalho comprovam que a metodologia de genotipagem por sequenciamento tem amplo potencial na detecção e seleção de um alto número de marcadores SNPs. Contudo, verificou-se nas condições testadas um aparente excesso de genótipos heterozigotos nas amostras avaliadas. Além disso, em testes de prova e contraprova, o erro de genotipagem estimado foi muito elevado em algumas comparações, independentemente da cobertura genômica mínima utilizada na detecção dos SNPs ou do valor de qualidade mínima do SNP detectado. Assim, verificou-se que o ensaio GBS proporciona um alto número de marcadores SNPs capazes de detectar polimorfismo de DNA em acessos de arroz, mas a acurácia da genotipagem foi considerada baixa nas comparações de prova e contraprova realizadas. Portanto, é necessário um aperfeiçoamento do ensaio GBS para a seleção de marcadores SNP fidedignos, passíveis de uso em escala na genotipagem de arroz. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Among the recent technologies that can be used to detect and develop molecular markers, Next Generation Sequencing (NGS) has received special attention. This technology allows the detection of DNA polymorphism by the comparison of millions of DNA fragments (reads) obtained from different individuals of a species. The most abundant DNA polymorphism revealed by this strategy is known as SNP (Single Nucleotide Polymorphism). In this work, the genome sequencing results of six different varieties of tropical japonica rice have been analyzed to detect, select and design hundreds of SNP markers to construct multiplex panels for automated simultaneous genotyping of rice germplasm accessions. Two multiplex panels (SNP1 and SNP2), composed of 768 SNPs evenly distributed across the genome, were developed and validated for rice genotyping. The panels were initially evaluated for clustering efficiency of fluorescence signal intensity for genotype calling and for genotype accuracy in test-retest reliability assays. Then, they were examined for the ability to discriminate accessions of the rice germplasm collection and for the potential use in genetic mapping. The results confirmed that the panels have a high genotyping efficiency and accuracy. Data was obtained in more than 96% of the SNPs evaluated and a very low genotyping error rate was observed (0.33%). Most SNPs (70%) presented a frequency between 50-75% for the most common allele, with only a few SNPs having frequency above 95%. The combined power of SNP panels to confirm genetic identity or to discriminate germplasm accessions was very high. Allelic segregation and inheritance of SNP markers was tested in different recombinant inbred line populations, allowing for the construction of two genetic maps, derived from the crossings between Chorinho x Puteca and Chorinho x Amaroo. Plant genotyping based on SNP panels in automated genotypers is a simple, fast and efficient method. Both SNP panels have a broad application in breeding and are recommended for use in genetic analyses of tropical japonica rice germplasm. A new genotyping by sequencing (GBS) methodology was also tested in the present study. This methodology is based on high scale genome sequencing, after total DNA is submitted to complexity reduction using enzymatic restriction digestion. GBS is used to detect polymorphism in regions distributed across the whole genome. GBS assays were conducted using tropical japonica rice varieties with high genetic diversity, which compose Embrapa’s Drought Tolerance Core Collection. The results indicated that the GBS methodology is useful for the detection and selection of a high number of SNP markers. However, a very high amount of heterozygous genotypes was detected in the analyzed samples. Also, genotype accuracy estimates indicated that the genotyping error rate of the GBS assay was too high, independently of the minimum genomic coverage used for SNP detection or the minimum quality value of the detected SNP. Therefore, the GBS assay can provide a high number of SNP markers capable of detecting DNA polymorphism in tropical japonica rice, but the accuracy was considered low in the test and re-test comparisons performed in the present study. Improvements in the GBS assay are necessary in order to obtain accurate genotypes in large scale that can be useful to japonica rice breeding.

Dissertação (mestrado) —Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Ruthléa Nascimento (ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2014-05-20T12:04:03Z No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-21T14:24:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-21T14:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / O Brasil é o maior produtor e consumidor mundial de carvão vegetal, dos quais 75% vão somente para a indústria siderúrgica. Os processos de carbonização usam geralmente tecnologias de pequena escala com baixos rendimentos gravimétricos e de difícil controle. Novas tecnologias de produção estão sendo desenvolvidas para melhorar esses números. Estudos recentes têm mostrado que o uso de pressão pode aumentar os rendimentos gravimétricos em 50% e reduzir consideravelmente o tempo de carbonização. Para uma melhor compreensão das reações químicas que ocorrem durante o processo projetou-se uma termobalança com capacidade maior que 200g, onde macro-partículas serão suspensas e carbonizadas em ambiente controlado. O projeto conceitual foi baseado em tecnologias existentes e foi desenvolvido após uma revisão bibliográfica. Para evitar danos ao subsistema de medição de massa, que estará em contato direto com a atmosfera do reator de pirólise ou a realização de ensaios em condições de operação impróprias, um trocador de calor e um subsistema de injeção de gás inerte também foram projetados. A instalação experimental permitirá o monitoramento da perda de massa da amostra de madeira, o controle da temperatura e da pressão interna durante a carbonização. Com foco em aspectos técnicos do equipamento e seus subsistemas, essa dissertação apresenta os primeiros estudos realizados para o desenvolvimento de uma balança termogravimétrica além de uma descrição das etapas cumpridas. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is the world’s leadind producer and consumer of charcoal, 75% of which goes to the steel industry alone. The carbonization processes are generally small-scale technologies that are difficult to control and have relatively low gravimetric yields. New technologies are currently being developed to improve those figures. Recent studies have shown that using pressure can increase gravimetric yields by 50% and considerably reduce carbonization time. For a better understanding of the chemical reactions that occurs during the process, a “macro-thermogravimetric” apparatus, with >200g capacity, was developed. Macro-particles will be suspended and carbonized in a controlled environment. The conceptual project was based on existing technology and was developed after a bibliographic revision. To prevent damage the measurement weight subsystem, which is in direct contact with the atmosphere of the pyrolysis reactor, or the testing of an improper operating conditions a heat exchanger and an inert gas injection subsystem were also designed. The experimental set-up allows the overall weight loss of the wood sample, the control of internal temperature and pressure during carbonization. With a focus on technical aspects of equipment and their subsystems, this dissertation presents the first studies to develop a thermogravimetric balance and a description of steps taken.

Sisyrinchium micranthum Cav. (Iridaceae) é uma espécie que apresenta grande variabilidade morfológica, aspecto que dificulta a seleção de caracteres taxonômicos eficientes para sua determinação. Suas flores podem ser amarelas, róseas ou lilases, com diferentes intensidades de cor. Na região Sul do Brasil ocorrem três morfotipos caracterizados pelo porte: pequeno, médio e grande. Com o objetivo de contribuir na caracterização desta espécie foram realizados estudos quimiotaxonômicos, quimioecológicos e morfométricos. A análise do perfil flavonoídico de Iridaceae revela uma família quimicamente distinta de outras monocotiledôneas, principalmente pela ocorrência de isoflavonas e C-glicosilflavonas. Espécies de Sisyrinchium, são caracterizadas pela presença de C-glicosilflavonas e ausência de antocianinas mono e dioxigenadas. Esse padrão químico é bastante coerente com o posicionamento de Sisyrinchium na tribo Sisyrinchieae e na subfamlia Iridoideae. Uma outra característica peculiar desses taxa é a baixa produção de flavonóis. As análises de similaridade e de componentes principais (PCA) permitiram delimitar um grupo produtor de flavonóides sem oxigrupos em C3, onde se posicionaram quase todos os gêneros de Iridoideae, e um grupo produtor de flavonóides oxigenados em C3, que compreendeu gêneros de Crocoideae, Nivenioideae e Aristeoideae. A análise fitoquímica de indivíduos de S. micranthum indicou a presença de flavonas e uma grande concentração de flavonóides totais em indivíduos de flores amarelas, os quais têm preferência por ambientes expostos a condições de solos pobres e alta irradiação solar, e é possível que as plantas de flores amarelas sejam quimiotipos da espécie. A análise morfométrica mostrou que os morfotipos formam grupos consistentes. O morfotipo grande se caracteriza pelo porte ereto e pelo arranjo diferenciado das brácteas da inflorescência. Os morfotipos médio e pequeno são mais parecidos entre si, sendo diferenciados principalmente pelas flores. O morfotipo médio tem flores mais semelhantes às do grande, enquanto o morfotipo pequeno apresenta flores menores e com menos elaióforos. Apesar da estatística sustentar a separação dos morfotipos, ainda são necessários estudos de cruzamento para se fazer qualquer declaração no sentido de confirmar possíves subespécies. Estudos químicos também mostram um grande potencial para a melhor delimitação desses morfotipos em vista da química peculiar de S. micranthum. / Sisyrinchium micranthum Cav. is a brazilian native species that presents a huge morphologic variability which hampers the selection of efficient taxonomic characters for its determination. Its flowers normally have various shades of yellow, pink or purple. In southern Brazil, this species presents three different morphotypes wich are charachterized by their size: small, medium and big. Aiming to contribute on the characterization of the species, chemotaxonomic, chemoecological and morphometric studies were conduced. The analysis of the flavonoidic profile reveals Iridaceae as a chemically very distinct family among other monocotyledons, specially due to the occurrence of isoflavones and C-glycosylflavones. Sisyrinchium species are characterized by the presence of C-glycosylflavones and absence of mono and dioxygenated anthocyanins. This chemical pattern agrees quite well with the position of the genus inside the Sisyrinchieae tribe and in the Iridoideae subfamily. These taxa are also distinctive by their low levels of flavonol production. The similarity and principal components (PCA) analisys allowed the delimitation of two groups. One group produces flavonoids without oxygroups in C3, within which are positioned most genera of Iridoideae. The other group produces flavonoids oxygenated in C3, which comprehended genera from Crocoideae, Nivenioideae and Aristeoideae. The phytochemical analysis accuses the presence of flavones and a great concentration of flavonoids in plants with yellow flowers, which grow preferably in sites with poor/dry soils and high solar radiation. It is possible that these yellow flowered plants are chemotypes of the species. The morphometric analysis shows the tree morphotypes as consistent groups. The morphotype big is characterized by its upright carry and by the unique disposition of the inflorescence's bracts. The morphotypes medium and small are more alike, being differentiated mostly by its flowers. The morphotype medium's flowers are more similar to the morphotype big's whilst the morphotype small exhibits smaller flowers with less elaiophores. Despite the statistic results wich sustains the circumscription of the morphotypes, breeding studies are still imperative for the discussion of the species circumscription. Chemical studies show as well a great potential in order to support the delimitation of these morphotypes considering S. micranthum's peculiar chemistry.

O continuo aumento na concentração de dióxido de carbono na atmosfera, resultado da combustão de combustíveis fósseis, de mudanças no uso do solo e do desmatamento para a agricultura, é um assunto de grande importância devido a suas implicações no aquecimento global e nas mudanças climáticas. O florestamento é visto como uma solução para frear o aumento na concentração de CO2 atmosférico, podendo contribuir na mitigação das mudanças climáticas através do seqüestro de carbono na biomassa das árvores e no solo. O presente estudo teve como objetivo avaliar alguns dos processos que envolvem o estoque e a dinâmica do carbono em sistemas florestais manejados com eucalipto. O estudo abrangeu trabalhos de campo para quantificar o estoque de carbono nos componentes do sistema florestal com árvores de Eucalyptus saligna com três anos de idade na região Sul do Brasil e a investigação do efeito de variações sazonais e ontogenéticas sobre as emissões respiratórias de CO2 das folhas e do caule de Eucalyptus globulus com 6 e 11 anos de idade sob clima Mediterrâneo na região central de Portugal. Os resultados do experimento de campo realizado no Brasil mostraram que a biomassa do caule representa o principal pool de carbono no sistema florestal (média de 68% do estoque total), seguido pelo solo (média de 30%) enquanto que os pools mais lábeis de carbono, como a biomassa das folhas, raízes e a serrapilheira representam uma menor proporção do estoque total de carbono (média de 2%). O teor de argila e o conteúdo gravimétrico de água no solo foram positivamente relacionados com as variações observadas no estoque de carbono no solo e na biomassa de folhas e do caule. O acúmulo de carbono no solo não foi associado com a produção e composição química de serrapilheira. Por outro lado, as variações observadas no estoque de carbono nas frações do solo (carbono associado a minerais e carbono orgânico particulado) foram significativamente associadas com as características do solo, principalmente o teor de argila e a concentração de cobre; e com a composição química das raízes. As relações observadas entre as características do solo e das raízes com as frações de carbono associado a minerais e de carbono orgânico particulado parecem estar associadas com a função dessas variáveis sobre os processos de decomposição e estabilização da matéria orgânica no solo. Os resultados do experimento de campo conduzido em Portugal evidenciaram que a medida que as árvores tornam-se maiores e mais velhas ocorre um aumento nas perdas respiratórias de CO2 das folhas e do caule. Entretanto, o acentuado aumento observado nas emissões respiratórias nas árvores mais velhas (11 anos) ocorreu apenas durante o outono, sendo associado com a recuperação do status hídrico da planta após um período de déficit hídrico durante o verão. O aumento na respiração foliar e do caule nas árvores mais velhas após a recuperação do turgor celular durante o outono parece estar relacionado com o aumento na energia requerida para os processos de manutenção celular mais do que aos processos de respiração de crescimento. Os resultados deste estudo indicaram que em sistemas florestais manejados, o caule das árvores representa o principal pool de carbono e que as perdas de carbono através das emissões respiratórias de CO2 tornam-se mais acentuadas nas árvores mais velhas, apenas em condições ambientais favoráveis ao ganho de carbono, tais como no outono, sendo influenciadas pelo turgor celular. Por outro lado, o acúmulo de carbono no solo parece estar relacionado com a relação entre as características intrínsecas do solo, sobretudo a granulometria, e a composição química das raízes, sobre os processos de estabilização da matéria orgânica no solo do que em relação à quantidade de serrapilheira depositada no solo. / The continuous increase in the concentration of carbon dioxide in the atmosphere, due to the combustion of fossil fuels, changes in land use and deforestation for agriculture, is a matter of great importance due to its implications on global warming and climate change. Afforestation is seen as a solution to mitigate the increase in atmospheric CO2 concentration and may contribute to climate change mitigation through carbon sequestration in the trees’ biomass and soil. In this study we tried to assess some of the processes involving the carbon balance in forestry systems with eucalyptus. The study included field work to quantify the carbon stocks in the components forest system with trees of Eucalyptus saligna in the South of Brazil and the investigation of the effect of seasonal and ontogenetic variations on CO2 respiratory emissions from the leaves and stem of Eucalyptus globulus under the Mediterranean climate in central Portugal. The results of the Brazilian experiment showed that the stem biomass is the main pool of carbon in the forestry system (average 68% of total stock), followed by soil (30%) while the more labile carbon pools, such as leaf and root biomass and litter mass represent a smaller proportion of total carbon stock (2%). Clay and gravimetric water contents in the soil were associated with the observed variations in carbon storage in the soil and in the leaf and stem biomass. The accumulation of soil carbon was not directly associated with the production and chemical composition of the litter. However, the observed variations in carbon stock in the soil fractions (particulate and mineral organic carbon) were significantly associated with soil characteristics, especially the clay content, the concentration of copper and the chemical composition of roots. The observed relationships between soil characteristics and root fractions with the mineral and particulate organic carbon fractions seem to be associated with the function of the variables, cited above, on the processes of decomposition and stabilization of organic matter in soil. The results of the field experiment conducted in Portugal revealed that as the trees become larger and older, there is an increase in CO2 respiratory losses from leaves and stems. However, the marked increase in respiratory emissions observed in the older trees occurred only during the autumn, being associated with the recovery of plant water status after a period of drought during the summer. The increase in leaf and stem respiration of older trees after the recovery of cell turgor during the autumn seem to be related to increased energy costs in the processes of cellular maintenance rather than on growth respiration. The results of this study indicated that in managed forestry systems, the tree stem represents the major pool of carbon and carbon losses through the CO2 respiratory emissions become more pronounced in older trees, only under conditions favorable for carbon gain, such as in the autumn, being influenced by cell turgor. Moreover, the accumulation of carbon in the soil seems to be more related to the relationship between the intrinsic characteristics of the soil, particularly grain size and chemical composition of roots on the processes of stabilization of organic matter in the soil rather than the amount of litter deposited in soil.

A eficiência da técnica de cultura de anteras, em escala comercial, ainda pode ser considerada baixa quando medida em número de plantas duplo-haplóides férteis obtidas para cada antera estabelecida in vitro. Dessa forma, o presente trabalho é pioneiro no estudo detalhado da embriogênese in vitro do micrósporo e do grão de pólen de cevada (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare). Com o objetivo de contribuir para o aperfeiçoamento da técnica de cultura de anteras foi analisada a embriogênese, com especial ênfase na etapa da indução, através de análises citológicas e histológicas de anteras cultivadas in vitro. Foram analisadas uma cultivar brasileira de cevada, em comparação com linhagens de duas outras cultivares brasileiras, que foram selecionadas, por seleção divergente para maior ou para menor resposta na indução da rota embriogênica e, respectivamente, para menor ou para maior capacidade de regenerar plântulas verdes. Somente foram estabelecidas em cultivo in vitro as anteras que apresentaram micrósporos e pólens jovens, das linhagens selecionadas da cultivar A-05 (S3A22 e S3A23), e da cultivar BR-2(S3B63 e, apenas na cultura de anteras, S3B61), bem como da cultivar MN-599 (nãoselecionada). Para as análises histológicas, foram fixadas, a cada dois dias, duas anteras, correspondentes a cada fileira da mesma espiga, após o início do cultivo in vitro. As anteras em cultivo e respectivas estruturas multicelulares foram fixadas em FAA 50%, desidratadas em série etílica e incluídas em hidroxietilmetacrilato. Os blocos de resina polimerizada foram secionados longitudinalmente com 3 mm de espessura. Para as análises citológicas foram fixadas, de cada espiga recém-coletada, três espiguetas sendo uma da base, outra do meio e outra do ápice. Após o pré-tratamento à baixa temperatura (5 °C), porém antes do cultivo in vitro, foram fixadas três anteras (amostras utilizadas como controles). A cada três dias, durante o cultivo, três anteras foram fixadas (até 18 dias). As anteras em cultivo e estruturas multicelulares foram fixadas em Farmer e FAA 50%, transferidas após 24 horas para etanol 70%. Na cultura in vitro das anteras houve diferenças entre uma das linhagens da cultivar A-05 em relação a cultivar MN- 599, na produção inicial de estruturas embriogênicas, diferença que desapareceu na produção total. Entretanto, houve diferenças na formação dos xiii embriões: a cv.MN-599 formou embriões bem diferenciados ao passo que a linhagem S3A22 produziu um número aparentemente menor, sendo que os embriões não eram bem diferenciados. A linhagem S3B63 não apresentou embriões até o final da análise histológica. Considerando que a amostra dessa linhagem, mantida em cultura, formou plantas verdes, pode-se propor que a formação de embriões deve ocorrer posteriormente ao desenvolvimento da cv.MN-599. Cabe destacar que houve diferenças significativas entre as cultivares A-05 e BR-2 quanto à regeneração de plântulas verdes. Esses resultados indicam ter havido maior eficiência da seleção em relação à etapa da regeneração. Com relação às categorias classificatórias dos micrósporos e grãos de pólen, constatou-se que desde o início da análise histológica (2o dia de cultivo in vitro) até o final (34o dia), foram observados micrósporos, o mesmo tendo sido observado na análise citológica. Os grãos de pólen multinucleados ocorreram praticamente em todo o período de cultivo in vitro, em ambas análises; não ocorrendo nos controles da citologia (antes do cultivo); os multinucleados foram observados a partir do 3o dia, enquanto que os multicelulares a partir do 4o dia de cultivo. As estruturas multicelulares foram observadas a partir do 8o dia. A quantidade e o tamanho das estruturas multicelulares foram variáveis ao longo da análise histológica, sendo que do 14o ao 20o dia foram encontradas as de maiores dimensões, resultantes da proliferação celular por mitoses sucessivas. A partir do 22o dia (cultivar MN- 599), a ocorrência de estruturas multicelulares no interior dos lóculos da antera diminuiu, predominando o processo de proliferação externo às anteras. Para as linhagens, a partir do 18o dia foram observadas estruturas multicelulares liberadas das anteras. A análise das estruturas multicelulares permitiu classificá-las em quatro categorias: 1. SFD: Sem forma definida; 2. MAC: meristema apical caulinar; 3. MAR: meristema apical radical embrionário adventício; e 4. Embriões. As estruturas amorfas apareceram em maior número, quando comparadas com as outras categorias. Em síntese: as linhagens selecionadas e a cultivar diferiram não apenas no tempo necessário para a formação dos embriões, mas também no desenvolvimento dos mesmos, que foi mais diferenciado na cultivar MN-599, porém sendo observados mais cedo na linhagem S3A22 e S3A23, do que na cultivar MN-599. / The efficiency of anther culture technique, on a commercial scale, can be considered low when the number of fertile double-haploid plants obtained from single anthers established in vitro is evaluated. The present work pioneers a detailed study of in vitro microspores and young pollen embryogenesis of barley (Hordeum vulgare L ssp. vugare). Aiming for the improvement of anther culture technique, cytological and histological analyses of barley in vitro embryogenesis were made, with special emphasis on the induction stage. A Brazilian cultivar of barley (MN-599) was compared with strains of two other cultivars, previously selected, for three generations, for divergent responses to the induction process of in vitro culture, as well as to green plant regeneration, i.e. better response to induction and worse to green plant regeneration (strains S3A22 and S3A23 selected from cultivar A-05) or worse response to induction and better to green plant regeneration (S3B63 and S3B61 – the last one only analyzed for anther culture; both obtained from cv. BR-2). Only anthers with microspores and young pollen grains were cultured in vitro. For the histological analyses, two anthers from each row of the same spike were fixed, every two days after the beginning of in vitro culture. Anthers and respective multicellular structures were fixed in 50% FAA, dehydrated in ethylic series and included in hydroxyethylmetacrylate. The blocks of polymerized resin were longitudinally cut into 3mm thick sections. For the cytological analyses, three spikelets were fixed, one from the base, other from the middle and another from the top of each just collected spike. After the low temperature (5 oC) pretreatment, but before in vitro culture, three anthers (from the opposite row of each spike) were fixed . These two samples were used as controls. Every three days after the beginning of in vitro culture, three anthers were fixed – until the 18th day. Anthers and multicellular structures from in vitro culture were fixed in Farmer or 50% FAA and transferred to 70% ethanol after 24 hours. Differences were observed between in vitro cultivated anthers of one strain of cv A-05 and cultivar MN-599, in their initial production of embryogenic structures, but the total, final production did not differ. But differences were observed between cultivar MN- 599 and strain S3A22 in embryo formation: cv. MN-599 produced well differentiated embryos, but embryos of strain S3A22, besides in smaller number, were less differentiated. No embryo was found in all histologically analyzed samples of strain S3B63. However, considering that another sample of this same strain also cultivated in vitro generated green plants, one can propose that embryos formation does occur but later than in cv. MN-599, after 34 days in culture. One should emphasize that significant differences were found between the cultivars A-05 and BR-2 as for green plant generation. These results indicate that selection was more efficient for the plant regeneration step than for the induction phase. As for the results of in vitro culture of microspores and pollen grains, it was observed that, from the first sample of histological analyses (2nd day of in vitro culture) until the last one (34th day in culture), microspores were always present; the same was observed for the cytological analyses. Multinucleated pollen grains were observed at almost all analyzed samples; but they did not occur in the two controls of cytological analyses – i.e. before in vitro culture. Multinucleated grains were observed, in culture, from the 3rd day on. Multicellular were present in vitro culture from the 4th day on. Multicellular structures were first observed at 8th day. Multicellular structures varied in number and size at different samples of histological analysis, reaching the largest size from the 14th to the 20th day, as a result of cell proliferation due to successive mitoses. From the 22nd day on, in cultivar MN-599, there was a decrease in number of multicellular structures inside the anther loculi, but an increase and predominance of proliferation outside the anthers. As for the strains, from the 18th day on, multicellular structures liberated from the anthers were observed. The analyses of multicellular structures allowed to classify them in four classes: 1. SFD = without a defined shape; 2. MAC = shoot apical meristem; 3. MAR = adventitious embryonary apical root meristem; and 4. Embryos. The largest class was that of amorphous structures, when compared with the remaining classes. Summarizing, it was shown that the selected strains and the non-selected cultivar differed, not only in time needed for embryos formation, but also in the degree of embryo differentiation; embryos of cultivar MN-599 were well-differentiated, what was not observed for strain S3A22 and S3A23; however these strains produced embryos earlier than the cultivar.

Uma significativa quantidade de proteínas vegetais apresenta-se compartimentalizada nas diversas estruturas celulares. A sua localização pode conduzir à elucidação do funcionamento dos processos biossintéticos e catabólicos e auxiliar na identificação de genes importantes. A fim de localizar produtos gênicos relacionados à resistência, foi utilizada a fusão de cDNAs de arroz (Oryza sativa L.) ao gene da proteína verde fluorescente (GFP). Os cDNAs foram obtidos a partir de uma biblioteca supressiva subtrativa de genes de arroz durante uma interação incompatível com o fungo Magnaporthe grisea. Estes cDNAs foram fusionados a uma versão intensificada de gfp e usados para transformar 500 plantas de Arabidopsis thaliana. Outras 50 plantas foram transformadas com o mesmo vetor, porém sem a fusão (vetor vazio). Foram obtidas aproximadamente 25.500 sementes oriundas das plantas transformadas com as fusões EGFP::cDNAs e 35.000 sementes das transformadas com o vetor vazio, produzindo, respectivamente, 750 e 800 plantas tolerantes ao herbicida glufosinato de amônio. Após a seleção, segmentos foliares das plantas foram analisados por microscopia de fluorescência, visando o estabelecimento do padrão de localização de EGFP. Foram observadas 18 plantas transformadas com a fusão EGFP::cDNAs e 16 plantas transformadas com o vetor vazio apresentando expressão detectável de GFP. Uma planta transformada com uma fusão EGFP::cDNA apresentou localização diferenciada da fluorescência, notadamente nas células guarda dos estômatos e nos tricomas. Após seqüenciamento do cDNA fusionado, foi verificado que esta planta apresentava uma inserção similar a uma seqüência codificante de uma quinase, uma classe de enzimas envolvidas na transdução de sinais em resposta à infecção por patógenos. / A significant amount of plant proteins is compartmentalized in different cellular structures. The location of such proteins is essential to understand the function of biosynthetic and catabolic processes and also to help the identification of important genes. To identify the location of gene products related to resistance, rice (Oryza sativa) cDNAs were fused to a gene coding a GFP protein (green fluorescent protein). The cDNAs were obtained from a suppressive subtractive library of rice plants during an incompatible interaction with Magnaporthe grisea fungus. The cDNAs were fused to an enhanced version of gfp and they were used to transform 500 Arabidopsis thaliana plants, yielding 25.500 T1 seeds. Other 50 plants were transformed with the same vector, but without the EGFP::cDNA fusion (empty vector), yielding 35.000 T1 seeds. Seven hundred and fifty and 800 plants were generated from T1 seeds of the EGFP::cDNA fusions and empty vector transformations, respectively. Following herbicide selection, detached leaves were analyzed under a fluorescence microscope to evaluate the pattern of EGFP localization. It was observed that 18 plants transformed with EGFP:cDNA fusion and 16 plants transformed with empty vector showed detectable EGFP accumulation. One plant transformed with EGFP::cDNA showed a unique localization of the fluorescent signal. In this plant, the EGFP expression was predominantly visible at the stomata guard cells and trichomes. After, cDNA sequencing, the cDNA from this plant has shown insert similarity to kinase protein sequence, an enzyme class frequently related to signal transduction in response to pathogenic infections.

Algumas características como a falta de cristais de oxalato de cálcio, de estruturas secretoras e de tricomas, e a riqueza de fibras constituíndo estratos localizados imediatamente abaixo da epiderme e limitando o parênquima cortical, e formando bainhas vasculares, subsidia a autenticidade dos rizomas de Arundo donax. Além disto, os rizomas contem amido, cumarinas, alcalóides, flavonóides e saponinas não hemolíticas. Uma lectina (ADL) especifica para GlcNAc e seus derivados oligossacarídeos foi isolada e purificada dos rizomas de Arundo donax L. (Poaceae) por cromatografia de afinidade em matriz de estroma de coelhopoliacrilamida, resultando em uma purificação de 12,15 vezes, rendimento de 6,58% e recuperação de 80 % da atividade hemaglutinante. A lectina purificada é heterotrimérica com massa molecular aproximada de 32.900 estimada por gel de filtração e de 33.000 obtida por SDS-PAGE, em condições não desnaturantes e não redutoras. A lectina purificada possui elevado conteúdo de Glu/Gln, Asp/Asn, Gly e Cys, mas não é glicosilada. ADL é relativamente estável ao calor e ao pH, e resistente à digestão por enzimas proteolíticas. Ela aglutina eritrócitos nativos de coelho, porco e em menor intensidade de rato e humanos A, B, AB e sua atividade hemaglutinante independe de cátions divalentes, mas é diminuída por agentes desnaturantes e redutores. A lectina de Arundo donax L. tem efeito citotóxico para células transformadas da linhagem HT-29, efeito inseticida para Dysdercus peruvianus e nematicida para Meloidogyne incognita. A ADL causou decréscimo na germinabilidade e retardo na germinabilidade dos diásporos de Lactuca sativa L. e também apresentou significativo efeito mitogênico e quimiotáxico. A ADL produziu sinais de toxicidade por via intraperitoneal em camundongos na dose de 300 mg/Kg e com a dose de 800 mg/Kg, 100 % dos camundongos foram a óbito, após 30 horas de sua administração. Sete isoformas da ADL foram separadas por PAGE preparativa. Das seis estudadas todas são heterotriméricas com massas moleculares relativas de suas cadeias polipeptídicas de aproximadamente 8,5, 18,9 e 13,1 kDa, totalizando 40,6 kDa. As isoformas demostraram ser estáveis face a vários fatores químicos e físico-químicos como a ADL, mas apresentaram desiguais intensidades na aglutinação de eritrócitos e inibição por carboidratos. A isoforma ADL-III é rica em resíduos de Glu/Gln, Gly, Asp/Asn e ainda Cys e as cadeias a e b possuem resíduos de triptofano na porção N-terminal. A ADL-III apresentou atividade mitogênica significativa. A ADL foi capaz de ligar-se in vitro a células transformadas das linhagens T-47D, HT-29 e T-24. Por técnicas imunohistoquímicas, a ADL foi detectada na parede celular das fibras e em algumas poucas células do parênquima cortical do rizoma. / Some characteristics like absence of calcium oxalate crystals, secretory structures and trychomes and the richness of fibers that form strata localized immediately under the epiderms and limiting the cortical parenchyma or forming bundle sheaths, subsidize the authenticity of these rhizomes. Besides the rhizomes contain amide, coumarins, alkaloids, flavonoids and nonhemolytic saponins. A lectin (ADL) specific to GlcNac and its oligosaccharides was isolated and purified from Arundo donax L. (Poaceae) rhizomes by affinity chromatography on rabbit stroma-polyacrilamide column. The lectin was purified 12.15 times, the yield of proteins was 6.58 % and the recovery of the hemagglutinating activity was 80 %. The purified lectin is heterotrimeric and has a molecular mass of 32,900 approximately estimated by gel filtration and of 33,000 by SDS-PAGE in non denaturating and non reducing conditions. The purified lectin is rich in Glu/Gln, Asp/Asn, Gly and Cys, but it is not glycosilated. ADL is relatively heat- and pHstable and it is resistent to disgestion by proteolytic enzymes. It agglutinates native rabbit, pig erythrocytes and with lower intensity rat and human A, B and AB erythrocytes, and its hemagglutinating activity is independent of divalent cations, but it is decreased by denaturating and reducing agents. Arundo donax L. lectin displays cytotoxic effect on Dysdercus peruvianus and nematicide activity againt Meloidogyne incognita. ADL decreases the germinability and delays the mean time for germinability of Lactuca sativa L. diasphores and also shows significant mitogenic and chemotactic effect. The lectin induce toxicity signals in mice by intraperitoneal injection with the dose of 300 mg/kg and 800 mg/kg caused 100 % death of the animals, 30 h after its administration. Seven isoforms of ADL were separated by preparative PAGE. The six isoforms studied are heterotrimeric, with polypeptide chains of molecular mass of 8.5, 13.1 and 18.9 kDa determined by mass spectroscophy and with 40.6 kDa of lectin molecular mass. The isoforms showed stability when subjected to the action of distinct chemical and physico-chemical factors as ADL showed. However, they exibited unequal intensity of erythrocyte agglutination and carbohydrate inhibition. ADL-III is rich in Glu/Gln, Gly and Asp/Asn and Cys residues, and its Nterminal a and b chains contain tryptophan residues. ADL-III showed significant mitogenic activity. ADL was able to bind to transformed cells from T-47D, HT-29 and T-24 lines in vitro. Immunohistochemical techniques allowed to localize ADL in the fiber cell walls and in some few cortical parenchyma cells of the rhizome.

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