Nas últimas décadas, com aumento da industrialização e o uso mais intenso de práticas agrícolas, está havendo a liberação de altas quantidades de elementos potencialmente tóxicos na biosfera, como o metal pesado cádmio (Cd), que é muito tóxico à maioria dos organismos. Uma alternativa para solucionar este problema é o uso da fitoextração, que se baseia no cultivo de plantas para recuperar áreas degradadas. Porém, atualmente, poucas espécies de plantas foram descritas como hiperacumuladoras de Cd e há pouca informação sobre os mecanismos envolvidos na tolerância das plantas dessas espécies a altos teores deste metal em seus tecidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar novas espécies da família Solanaceae hiperacumuladoras de cádmio e os respectivos genes relacionados à sua absorção, translocação e acúmulo em plantas. Utilizaram-se três estratégias de análise. Inicialmente foram identificadas novas espécies hiperacumuladoras de Cd. Após, realizou-se um estudo na espécie modelo Arabidopsis thaliana para identificar genes relacionados a absorção, translocação e acúmulo de Cd nas plantas e, finalmente, buscou-se a aplicação dos conhecimentos obtidos em A.thaliana em duas espécies identificadas neste trabalho como hiperacumuladoras de Cd. Foram identificadas e caracterizadas duas espécies hiperacumuladoras de plantas, Solanum americanum e Solanum lycopersicum (tomate), cultivares Micro-Tom e Gaúcho. Os resultados obtidos evidenciaram que os genes HMA2 e HMA3 de A. thaliana estão relacionados ao processo de acúmulo de Cd na parte aérea da planta. Nesse estudo, foram identificados genes ortólogos aos genes HMA2 e HMA3 de A. thaliana em tomate, cv. Micro-Tom. A análise dos genes HMA2 e HMA3 indica alteração de suas expressões quando as plantas são expostas a Cd, sugerindo a participação desses genes em algum mecanismo de tolerância do tomate a esse metal pesado. Estudos de análise funcional dos genes identificados (HMA2 e HMA3) em tomate, cv. Micro- Tom, será importante para comprovar a importância desses dois genes nos processos de detoxificação e acúmulo de Cd nos tecidos das plantas. / In recent decades, with increasing industrialization and more intensive management of agricultural practices, the release of large quantities of potentially toxic elements in the biosphere has also increased, such as the heavy metal cadmium (Cd), which is extremely toxic element to most organisms. An alternative to solve this problem is phytoextraction, which is based on the use of plants to recover degraded areas. But so far, few plant species have been described as a Cd hyperaccumulator and there is little information about the mechanisms that allow these plants to tolerate high levels of this methal in their tissues. The aim of this study was to identify and characterize new species of Solanaceae Cd hyperaccumulators species and the genes related with Cd absorption, translocation and accumulation in these plants. Three strategies were used. First, Cd hyperaccumulators species were identified. Then, a study in the model specie Arabidopsis thaliana was performed to indentify genes related to Cd absorption, translocation and accumulation and, finally, we tried to apply the knowledge obtained in A. thaliana to two species described here as Cd hyperaccumulators. Two new Cd hyperaccumulator plant species were identified and characterized, Solanum americanum and Solanum lycopersicum (tomato), cultivar Micro-Tom and Gaucho. In this study, the A. thaliana genes HMA2 and HMA3 were related to the process of shoot Cd accumulation. From this result, we identified orthologous genes in tomato cv. Micro-Tom to the A. thaliana genes HMA2 and HMA3. The analysis of these genes indicates change in their expressions patterns when plants are exposed to cadmium, suggesting their participation in some mechanism of tolerance of this species to heavy metal. Functional analysis studies of identified genes (HMA2 and HMA3) in tomato cv. Micro-Tom will be important to demonstrate the importance of these two genes in the process of detoxification and accumulation of Cd in tissues.

O presente trabalho analisou a ontogênese floral, microsporogênese e microgametogênese de Aeschynomene falcata (Poir.) DC. e Aeschynomene sensitiva Sw. (Papilionoideae - Leguminosae) obtendo evidências morfológicas e anatômicas de importância relevante para a taxonomia do grupo. A. falcata apresenta uma inflorescência do tipo racemo de segunda ordem e A. sensitiva, racemo de terceira ordem. A iniciação dos órgãos florais de A. falcata se dá numa ordem acrópeta e unidirecional abaxial e o cálice apresenta um tubo com 5 dentes; em A. sensitiva o cálice tem uma ordem de iniciação unidirecional abaxial tendendo a simultânea, bilobado desde os estádios iniciais, a corola tem iniciação assimétrica e é sobreposta pela iniciação dos estames antesépalos e os dois verticilos de estames possuem iniciação unidirecional abaxial. Para o estudo da organogênese floral admitiu-se a presença de 3 camadas germinativas: CI (dérmica), CII (subdérmica) e CIII (central). As duas espécies apresentam a iniciação dos órgãos florais nas mesmas camadas histogênicas, com contribuição predominante da CII, exceto na iniciação dos estames. A maior parte do microsporângio é formado através de divisões na CII e o desenvolvimento dos estratos parietais da antera é do tipo Dicotiledôneo. As células que compõe o tapete interno, originadas também da CII, vêm de uma linhagem diferente da principal, que origina as células esporogênicas primárias. Na maturidade, as anteras do gênero Aeschynomene apresentam cinco estratos parietais, epiderme, endotécio, duas camadas médias e tapete; durante a deiscência, apenas epiderme e endotécio estão presentes. A meiose é sincrônica em um mesmo microsporângio e as tétrades são tetraédricas. A formação da esporoderme é iniciada ainda na tétrade, mas atinge seu máximo desenvolvimento durante a fase de esporos livres, antes da primeira divisão mitótica do microgametófito. A primeira mitose do gametófito é assimétrica, com leve assincronia entre os gametófitos de um mesmo microsporângio originando a célula vegetativa e a célula generativa, esta de posição central e formato alongado na maturidade do grão de pólen. As células tapetais apresentam reação negativa para a presença de celulose até completada a primeira divisão mitótica do pólen e o início da degradação do citoplasma e núcleo tapetais, quando passam a apresentar reação positiva para a presença de celulose, a qual é mantida até a degeneração total do tapete. Os grãos de pólen são dispersos no estádio bicelular com reserva de amido. Em ambas espécies, os grãos de pólen são tricolporados, com sexina reticulada e o eixo polar é maior que o equatorial. Os grãos de A. falcata são maiores que os de A. sensitiva e o opérculo está presente apenas em A. sensitiva. / The present work analysed the floral ontogenesis, microsporogenesis and microgametogenesis in Aeschynomene falcata (Poir.) DC. and Aeschynomene sensitiva Sw. (Papilionoideae - Leguminosae) obtaining morphological and anatomical evidences important for the group taxonomy. A falcata presents a second order raceme while A. sensitiva a third order one. The floral organ initiation in A falcata occurs in an acropetal and unidirectional order from the abaxial to adaxial side, and calyx presents a 5 tooth tube; in A. sensitiva the calyx have an unidirectional organ initiation order, from the abaxial to adaxial side tending to a simultaneous order, bilobate since initial stages, the corolla have an asymmetrical organ initiation and is superposed by the anti-sepal stamens verticil initiation and the two verticils of stamens have an unidirectional order of initiation. For the floral organogenesis analysis was accepted the presence of 3 germinative layers: LI (dermal), LII (subdermal) and LIII (central). The two species presents each floral organ initiation in the same histogenic layer, with predominance of LII, except on stamens initiation. LII divisions originate the microsporangium and the development of anther parietal layers follows the Dicotyledoneous type. The cells of the inner tapetum originated from the same layer have a different cellular lineage from that gives origin of the primary sporogenous cells. At maturity, the anthers of Aeschynomene genus presents five parietal layers: epidermis, endothecium, two middle layers, and tapetum; during the dehiscence stage just epidermis and endothecium are present. The meiosis is synchronous in the same microsporangium due the presence of the cytomitic channels and the tetrad is tetrahedral. The sporoderm formation starts at tetrad, reaching its maximal development at free spores stage, before microgametophyte first division. The first mitosis is asymmetrical and occurs with a slight asynchrony between the gametophytes of a same microsporangium, given rise the vegetative and germinative cells, the last one with central position and stretch out at maturity of the pollen grain. The tapetum cells presents a cellulose negative reaction up the end of pollen first mitosis and the beginning of tapetum cytoplasm and nucleus degradation, when undergoes a cellulose positive reaction, that is maintained up the total tapetum degeneration. The pollen grains are released in the bicellular stage with starch reserve. In both species the pollen grains are tricolporate, with a reticulate sexine, and with the polar axis larger than the equatorial axis. A. falcata pollen grains are bigger than A sensitiva ones and operculum is present just in A sensitiva.

O gênero Passiflora é originário da América do Sul e tem no Centro-Norte do Brasil seu maior centro de distribuição geográfica. A família Passifloraceae congrega espécies arbóreas, arbustivas, herbáceas, e, sobretudo, lianas que desempenham fundamental importância ecológica na dinâmica de regeneração natural de florestas. Apesar da importância ecológica das Passifloras, conhecimentos sobre seu modo de reprodução são escassos, e pouco se sabe sobre como se dá o mecanismo de compatibilidade e incompatibilidade nas espécies do gênero, assim como as alterações ocorridas durante a interação entre pólen e pistilo, incluindo a dinâmica da parede celular durante esses mecanismos. O presente trabalho foi desenvolvido com duas espécies do gênero Passiflora: Passiflora suberosa L. (Clado Decaloba) e Passiflora elegans Masters (Clado Passiflora) no intuito de contribuir para o esclarecimento da biologia reprodutiva do gênero. Foram realizadas polinizações controladas em botões florais de ambas as espécies, tanto em experimentos de polinização cruzada, quanto de autopolinização. O material coletado foi submetido à fixação, desidratação etílica ascendente e infiltração em resina hidroximetilacrilato para as secções observadas em microscopia óptica, bem como inclusões em resina LR White para as reações de imunocitoquímica observadas em epifluorescência. Foram utilizados anticorpos monoclonais para determinação de epitopos pécticos e para detecção de proteínas arabinogalactanos nos tecidos que atuam na interação pólen-pistilo. Anatomicamente o estigma é formado por emergências multicelulares constituídas por células da camada dérmica e subdérmica que se projetam e expõe a superfície receptora do pólen proporcionando um maior direcionamento do tubo polínico na sua trajetória estigmática. Essas estruturas são importantes na seleção e no processo de reconhecimento dos grãos de pólen depositados durante a polinização, resultando em reações de compatibilidade ou incompatibilidade. O mecanismo de auto-incompatibilidade desencadeado pelo contato das proteínas contidas no pólen com as células do estigma, foi observado em P. elegans, resultando no bloqueio do crescimento do tubo polínico por deposição de calose em sua extremidade. No entanto, nessa espécie, a reação de autoincompatibilidade é transposta após dois eventos de autopolinização. A espécie P. suberosa mostrou-se ser autocompatível. O crescimento dos tubos polínicos se dá por via apoplástica em ambas as espécies. Os estiletes são do tipo sólido e seco, com tecido transmissor rico em polissacarídeos, pectinas, proteínas e amido. Os resultados comparativos entre as duas espécies analisadas quanto à composição química das paredes celulares detectaram diferenças químicas nas paredes dos grãos de pólen. Arabinanos e galactanos estão ausentes na intina de P. elegans, ao contrário do encontrado em P. suberosa e proteínas arabinogalactanos estão presentes na intina de P. elegans e ausentes em P. suberosa, que talvez esteja relacionado com a expansão celular, o que sugeriria que os tubos polínicos têm exigências químicas distintas em seu desenvolvimento. / The Passiflora genus is originated from South America and the Middle-North region of Brazil is the great center of its geographical distribution. The Passifloraceae family presents trees, bushes, herbs and mostly climbers’ species that play an important ecological role in the forest regeneration dynamics. Despite of its ecological importance, the knowledge of its reproduction mode is scarce and there are few works about compatibility and incompatibility mechanisms in the genus species, as well as, information about cell changes during pollen-pistil interaction that includes cell wall dynamics during this process. The present work investigated two species of Passiflora genus: P. elegans Masters (Passiflora Clade) and P. suberosa L. (Decaloba Clade) with the aims to contribute to illuminate the genus reproductive biology knowledge. It was made controlled pollination in floral buds of both species, cross-pollination and selfpollination tests. The collected material was fixed, dehydrated in crescent alcohol series and included in hydroxyethilmetacrylate resin to observations in light microscopy, as well as, in LR White to make immunocytochemical reactions at fluorescence microscopy. It was used monoclonal antibodies to detect arabinogalactan proteins and pectin epitops in pollen-pistil tissues. The anatomy of stigma is formed by multicelled emergences. Cells from dermal and subdermal layers compose them. These cells project and expose the receptive surface, promoting greater pollen tube guidance on its stigma trajectory. These structures are important in selection and recognition process of pollen grains deposited during pollination, resulting in compatibility or incompatibility reactions. Auto-incompatibility mechanisms, unchained by the contact of pollen and stigma proteins, were observed in P. elegans and they resulted in blocking of pollen tube growth by the callose deposition on its extremity. However, in this species, the self-incompatibility reaction fails after two events of self-pollination. P. suberosa species are self-compatibility. The pollen tube growth occurs by apoplastic way in both species. Styles are solid and dry, with a rich polysaccharide, pectin, protein and starch transmitter tissue. Comparative results between the two analyzed species detected cell wall chemical differences in pollen grain. Arabinans and galacturans are absent in P. elegans intine and arabinangalactans proteins are present in P. elegans and absent in P. suberosa. It may be related with cell expansion and it suggests that pollen tubes have different chemical demands in their development.

O objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade genética de 44 acessos de variedades locais de milho coletados em Santa Catarina, mantidos no Banco Ativo de Germoplasma – BAG, da Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas/MG. Foi realizada caracterização fenotípica e molecular, para obter informações sobre a divergência genética. Para a avaliação de caracteres morfo-agronômicos as variedades foram divididas em dois grupos, formando dois ensaios. As análises moleculares, foram realizadas com 16 marcadores moleculares do tipo Microssatélites (SSR) no Laboratório de Biologia Molecular do Departamento de Plantas de Lavoura da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Houve diferença estatística significativa para os seguintes caracteres: comprimento, largura e espessura de grão, peso médio e comprimento de espiga, número de fileiras de grão por espiga, diametros de espiga, sabugo e de medula, peso médio de grãos/espiga, para os dois grupos de variedades, e houve significância para rendimento médio de grãos, número de grãos por fileira e para diâmetro da ráquis, apenas para o segundo grupo. A avaliação molecular detectou 148 alelos em 16 locos analisados, e uma média de 9,25 alelos por par de primers. Os tamanhos dos fragmentos variaram de 84 a 272 pares de base. Alguns primers amplificaram alelos que eram exclusivos de determinados genótipos, que poderão ser usados para auxiliar em comparações de genótipos. / The aim of this study was to analyze the genetic variability of 44 accessions of local varieties of maize collected in Santa Catarina, kept in the Active Germplasm Bank - BAG, Embrapa Maize and Sorghum, Sete Lagoas / MG. It was performed phenotypic and molecular characterization for information on genetic diversity. For the evaluation of morpho-agronomic varieties were divided into two groups, forming two trials. Molecular analysis were performed with 16 molecular markers Microsatellite (SSR) in the Laboratory of Molecular Biology, Department of Crop, Federal University of Rio Grande do Sul. There were statistically significant for the following characters: length, width and thickness grain, weight and ear length, number of row of grains per spike, diameters of the ear, cob and pith, the average grain weight per ear, for the two groups of varieties, and there were significant for grain yield, number of kernels per row and diameter of the rachis, only for the second group. Molecular assessment detected 148 alleles at 16 loci examined, and an average of 9.25 alleles per primer pair. The sizes of the fragments ranged from 84 to 272 base pairs. Some primers amplified alleles that were unique to certain genotypes, which could be used to assist in comparisons of genotypes.

A produção de oleoresina (uma complexa mistura de mono, sesqui e diterpenos) por espécies de coníferas é uma resposta de defesa contra ataques por insetos e microrganismos patogênicos. A extração de oleoresina de Pinus elliottii é também uma importante atividade econômica, pois seus derivados voláteis, terebintina (mono e sesquiterpenos) e breu ou rosina (diterpenos), encontram diversas aplicações na indústria química e farmacêutica. O processo de extração de oleoresina é baseado na realização de estrias seqüenciais na casca, expondo a interface entre o xilema secundário e o floema. O ferimento ativa a liberação de resina dos ductos resiníferos, sendo aplicada sobre a estria uma pasta comercial estimuladora de resina que contém ácido sulfúrico e um precursor do etileno, os quais favorecem o fluxo do produto. Até o presente estudo, havia escassez de informação sobre a fisiologia da produção de resina em Pinus no sul do Brasil. Neste trabalho foi realizada a investigação da produção sazonal de oleoresina por Pinus elliottii em diferentes sítios florestais, bem como avaliado o papel de possíveis agentes moduladores da produção de resina, selecionados com base eu seu papel fisiológico geral em plantas, para inclusão em pastas estimulantes de resina. Foram monitoradas mais de 5000 árvores. Os resultados mostraram que o desempenho de produção é afetado pela temperatura e condições edáficas, sendo que o melhor rendimento está associado às estações mais quentes e a solos relativamente pobres e/ou temporariamente alagados. A produção de inverno, estação normalmente não incluída no ano de resinagem, no entanto, foi expressiva. Dentre os agentes testados como adjuvantes da pasta estimuladora de resina, destacaram-se auxina (2-4-D), ácido salicílico e extrato de levedura. Em determinadas concentrações e estações do ano estes adjuvantes agregados à pasta foram superiores na capacidade de indução de resina em relação à pasta comercial. Alguns deles (como auxina e ácido salicílico) foram capazes de substituir o precursor de etileno com rendimento de resina equivalente ou superior. Os custos dos adjuvantes de pasta identificados são bastante vantajosos em relação aos atualmente usados. Os resultados indicaram que o componente induzido da resina de P. elliottii possui expressiva importância, mostrando que a espécie utilizada não só é componente constitutivo de resina em respostas de defesa.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-09-01T11:01:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1539110 bytes, checksum: 761b38941e676292b160b2328156a0ae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T11:01:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1539110 bytes, checksum: 761b38941e676292b160b2328156a0ae (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O cafeeiro é uma das culturas mais importantes no mundo, porém, é atacada por diversas doenças, sendo a ferrugem, causada pelo fungo Hemileia vastatrix, considerada a principal doença em todas as regiões produtivas. O estudo do transcriptoma do cafeeiro durante a interação com H. vastatrix pode auxiliar no controle dessa doença pelo entendimento de quais mecanismos de defesa a planta esta ativando. Em um patossistema, entender a expressão gênica é essencial para a identificação dos genes relacionados com os mecanismos de defesa e resistência da planta, que são ativados pelos genes de patogenicidade do agente causal. Esses genes identificados podem ser utilizados para obtenção de cultivares resistentes. Para estudar o transcriptoma de um organismo, o método que tem sido utilizado é o sequenciamento de mRNA, denominado RNA-Seq. Esta abordagem permite monitorar a expressão de genes da planta e do patógeno em diferentes etapas ao longo do processo infeccioso. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar o transcriptoma do cafeeiro durante a interação com H. vastatrix, fungo causador da ferrugem, a fim de identificar os genes que são ativados ou reprimidos em resposta à infecção. Folhas dos cafeeiros C. arabica cv. Caturra CIFC 19/1 (suscetível) e Híbrido de Timor CIFC 832/1 (resistente) foram inoculadas com urediósporos da raça XXXIII de H. vastatrix e coletadas em diferentes tempos após a inoculação (12, 24, 96 horas e 17 dias). Como controle, foram utilizadas folhas dos dois genótipos de café inoculados com água. Após a extração do RNA das amostras, foram obtidas as bibliotecas de cDNA, que foram sequenciadas usando a plataforma Illumina Miseq. As análises dos dados foram realizadas utilizando ferramentas de bioinformática e consistiram em: i) avaliação da qualidade das sequências com o programa FastQC; ii) limpeza dos dados e sobreposição de reads de acordo com os critérios de qualidade, usando Pear e Clean Solexa; iii) mapeamento dos transcritos com o genoma de referência de Coffea canephora e montagem de novo como estratégia complementar; iv) analise de expressão diferencial de genes; v) anotação; e vi) validação de genes candidatos por PCR em tempo real. Um total de 43.159 contigs foram obtidos após o mapeamento contra C. canephora e a montagem de novo. Os resultados sugerem que durante a infecção inicial (12 e 24 hai), o Híbrido de Timor (HdT) foi mais responsivo ao ataque de H. vastatrix em relação ao Caturra por apresentar maior número de genes up-regulated. Foram selecionados treze genes (up- regulated) exclusivos do HdT, para avaliar o padrão de expressão com o uso de qPCR. As estratégias utilizadas para a montagem do transcriptoma foram eficientes e permitiram a obtenção de um banco de dados com qualidade, o qual poderá ser utilizado para mineração de genes expressos no patossistema C. arabica-H. vastatrix durante a infecção. / Coffee is one of the most important crops in the world; however, several diseases, among which coffee rust, caused by the fungus Hemileia vastatrix, is considered the main disease in all producing regions. The study of coffee transcriptome during the interaction with H. vastatrix can help in the control of this disease as it reveals the mechanism of activation of genes involved in defense. In a pathosystem, understanding gene expression is essential for the identification of genes related to plant defense and resistance mechanisms, which are activated by the presence of the pathogen as well as the pathogenicity genes of the microorganism. To study the transcriptome of an organism, the method that has been used is the sequencing of next generation sequencing of mRNA, called RNA-Seq. This approach allows monitoring the gene expression of an organism at different stages throughout the infection process. Thus, the objective of this work was to study the coffee transcriptome during interaction with Hemileia vastatrix, rust-causing fungus, in order to identify genes that are activated or repressed in response to infection. Leaves of two Arabica coffee cultivars, Caturra CIFC 19/1 (susceptible) and Híbrido de Timor CIFC 832/1 (resistant), were inoculated with H. vastatrix race XXXIII and collected at different times after inoculation (12, 24, 96 hours and 17 days). As a control, leaves of the two coffee cultivars were inoculated with water. After extraction of the RNA from the samples, cDNA libraries were constructed and sequenced using the Illumina Miseq platform. Data analyzes were performed using bioinformatics tools and consisted of: i) evaluation of sequence quality with FastQC program; ii) data cleaning and overlapping of reads according to the quality criteria, using Pear and Clean Solexa; iii) mapping of transcripts with the reference genome of Coffea canephora and de novo assembly as a complementary strategy; iv) analysis of differential gene expression; v) annotation; and vi) validation of candidate genes by real-time PCR. A total of 43,159 contigs were obtained after mapping against C. canephora and de novo assembly. The results suggest that during the initial infection (12 and 24 hai), Híbrido de Timor (HdT) was more responsive to H. vastatrix attack than Caturra because it had a higher number of up-regulated genes. Thirteen (up-regulated) genes unique to HdT were selected to evaluate the expression pattern by qPCR. The strategies used to assemble the transcriptome were efficient and allowed to obtain a high quality database, which will be used for mining of genes expressed in the C. arabica-H. vastatrix interaction.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330012.pdf: 3371927 bytes, checksum: a29f9650599966b5dcb909584872eb80 (MD5) Previous issue date: 2014 / A morfologia geral da subtribo Pleurothallidinae tem sido bem descrita, porém a falta de trabalhos anatômicos atuais reflete a grande lacuna na interpretação das sinapomorfias, ainda mais evidente quando se trata de representantes da rica flora brasileira, com elevado grau de endemismo. Assim, dando continuidade aos trabalhos de cunho descritivo, este estudo examinou a anatomia radicular de 56 espécies distribuídas em 11 gêneros pertencentes à subtribo Pleurothallidinae (Orchidaceae), sob microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura, a fim de identificar caracteres diagnósticos que possam ser utilizados na distinção entre os gêneros e espécies, auxiliando futuros trabalhos de taxonomia e sistemática do grupo. Os gêneros distinguem-se principalmente pelas características do complexo velame/exoderme e do cilindro central. Acianthera apresenta velame biestratificado com espessamento em "U" no epivelame, exoderme espessada em "O" e em "U" invertido, e medula esclerificada ou parenquimática. Anathallis apresenta velame biestratificado com espessamento em "U" no epivelame ou velame pluriestratificado com até quatro camadas, com espessamento reticulado no epivelame e helicoidal no endovelame, tilossomo do tipo baculado e lamelar, exoderme com paredes finas e medula esclerificada. Echinosepala apresenta velame pluriestratificado com até quatro camadas com espessamento anastomosado, exoderme espessada em "O", e medula parenquimática. Masdevallia apresenta velame pluriestratificado com até seis camadas com paredes perforadas, exoderme com paredes finas, e medula esclerificada. Myoxanthus apresenta velame biestratificado com espessamento em "U" no epivelame, velame com duas a três camadas, ou velame pluriestratificado com até quatro camadas, exoderme com paredes finas, e medula parenquimática. Octomeria apresenta velame com duas a três camadas com espessamento reticulado e anastomosado, exoderme espessada em "U" invertido, e medula esclerificada. Pabstiella apresenta velame biestratificado com epivelame espessado em "O", tilossomos, exoderme com paredes finas e medula esclerificada. Pleurothallis apresenta velame biestratificado, ou velame com duas a três camadas com espessamento reticulado no epivelame e helicoidal no endovelame, tilossomos do tipo lamelar, exoderme com parede fina ou espessada em "O", e medula esclerificada. Specklinia apresenta velame biestratificado com espessamento em "O" no epivelame, tilossomos, exoderme com paredes finas, e medula esclerificada. Stelis apresenta velame biestratificado com espessamento reticulado no epivelame e espessamento helicoidal no endovelame, tilossomo lamelar, exoderme espessada em "O" ou não espessada, e medula esclerificada. Zootrophion apresenta velame biestratificado, com espessamento em "U" no epivelame e anastomosado no endovelame, tilossomo do tipo discoide, exoderme com paredes finas, e medula esclerificada. Nossos resultados sugerem que as características anatômicas radiculares são potencialmente úteis para esclarecer as diferenças taxonômicas, e que representam uma ferramenta adicional para distinguir os gêneros na subtribo Pleurothallidinae. / Abstract: General Pleurothallidinae morphology has been well described, but the current lack of anatomical works reflects the wide gap in interpretation of the synapomorphies, even more evident when it comes to representatives of Brazilian rich flora, with high degree of endemism. Thus, continuing the work of descriptive, this study examined the root anatomy of 56 species in 11 genera of the subtribe Pleurothallidinae (Orchidaceae), under light microscopy and scanning electron microscopy, in order to identify diagnostic characters that could be used to distinguishing the genera and species, aiding future work of taxonomy and systematics of the group. The genera are distinguished primarily by the velamen/exodermis complex and central cilinder characteristics. Acianthera presents bistratified velamen with "U"-shaped thickening in epivelamen, "O" and inverted "U"-shaped thickening exodermis, and sclerified or parenchymatous pitch. Anathallis presents bistratified velamen with "U"-shaped thickening in epivelamen, or pluristratified velamen with up to four layers, with reticulate thickening in epivelamen and helicoidal thickening in endovelamen, with baculate and lamellate tilossome, thin walled exodermis, and sclerified pitch. Echinosepala presents pluristratified velamen with up to four layers with anastomosed thickening, "O"-shaped thickening exodermis, and parenchymatous pitch. Masdevallia presents pluristratified velamen with up to six layers with perforated walls, thin walled exodermis, and sclerified pitch. Myoxanthus presents bistratified velamen with "U"-shaped thickening in epivelamen, two to three layers velamen, or pluristratified velamen with up to four layers, thin walled exodermis, and parenchymatous pitch. Octomeria presents two to three layers velamen, with reticulate and anastomosed thickening, inverted "U" thickening exodermis, and sclerified pitch. Pabstiella presents bistratified velamen with "O"-shaped thickening in epivelamen, tilossomes, thin walled exodermis, and sclerified pitch. Pleurothallis presents bistratified velamen, or two to three layers velamen with reticulate thickening in epivelamen and helicoidal thickening in endovelamen, lamellate tilossomo, thin walled or "O"-shaped exodermis, and sclerified pitch. Specklinia presents bistratified velamen with "O"-shaped thickening in epivelamen, tilossomes, thin walled exodermis, and sclerified pitch. Stelis presents bistratified velamen with reticulate thickening in epivelamen and helicoidal thickening in endovelamen, lamellate tilossomo, thin walled or "O"-sharped exodermis, and sclerified pitch. Zootrophion presents bistratified velamen with "U"-sharped thickening in epivelamen and anastomosedthickening in endovelamen, discoid tilossome, thin walled exodermis, and sclerified pitch. Our results suggest that the root anatomical features are potentially useful to clarify the taxonomic differences, and which represent an additional tool for distinguishing the genera in the subtribe Pleurothallidinae.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia de Fungos, Algas e Plantas, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-06-02T04:08:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333879.pdf: 2469025 bytes, checksum: 7deae19443b0c6528cda67c245591eca (MD5) Previous issue date: 2015 / A área de estudo está presente no sudeste do Planalto Catarinense, na região dos campos de Lages, onde oito Unidades Amostrais de Paisagem (UAP) foram alocadas de modo a abranger diferentes partes dos campos da região, tanto em áreas mais conservadas, quanto naquelas com maiores níveis de fragmentação. No âmbito de cada UAP, foram demarcadas três Unidades Amostrais Locais (UAL), que somaram cerca de 11 ha de amostragem. Estas unidades serviram de base para os registros dos gradientes das variáveis ambientais e para o levantamento florístico e fitossociológico. Para este último, houve a demarcação de subamostras de 1 m2, onde estimou-se a cobertura aérea de cada espécie sobre a parcela. O levantamento florístico foi complementado pelo método do "Caminhamento". Com este inventário foram identificadas um total de 366 espécies, 190 gêneros e 52 famílias. As mais representativas foram Asteraceae (96 ssp.), Poaceae (77), Fabaceae (31) e Cyperaceae (18). A análise multivariada PERMANOVA demonstrou que os campos são heterogêneos, com variação da vegetação entre as UAPs. A Análise de Coordenadas Principais (PCoA) reforça esta ideia, apresentando três agrupamentos mais evidentes de UALs, de acordo com suas variações florísticas. Dois deles representados por unidades de áreas fragmentadas, incluindo a UAP8. O outro grupo maior é composto por UALs mais conservadas que também encontram-se no "core" dos campos naturais. A análise de agrupamento separou este grupo maior, apresentando quatro agrupamentos de UALs. A Análise de Correspondência Canônica (CCA), baseada nos gradientes das variáveis ambientais e no fator fragmentação, apresenta semelhante distribuição observada na PCoA. Os resultados mostram que o fator fragmentação, os componentes do solo Na, K, Al e argila, e o índice saturação por base (V%) são os mais correlacionados com a composição e estrutura da vegetação, e os dois primeiros eixos explicaram 43,6% dos dados. As unidades do "core" dos campos demostraram possuir composição química pedológica e composição florística diferenciadas das unidades da borda. Estes dados reforçam a necessidade de conservação dos campos em diferentes regiões campestres, garantindo a heterogeneidade da vegetação, as características naturais do solo e a biodiversidade deste ecossistema.<br> / Abstract: The study area is located in the southeastern Santa Catarina Plateau, on the grasslands Lages region, where Landscape Samples Units (UAP) were distributed to cover different regions of grasslands, including preserved areas and those with higher levels of fragmentation. On the each UAP were installed three Local Samples Units (UALs), which reached about 11 ha of sampling. This units were the base to survey the environmental variables gradients and phytosociological and floristic composition. To the phytosociological survey we allocated subsamples of 1 m2, where it was estimated the coverage area of each species on the square. The floristic was made by the "Caminhamento" method. The inventory identified a total of 366 species distributed in 190 genera and 52 families. The most representative families are Asteraceae (96 ssp.), Poaceae (77), Fabaceae (31) and Cyperaceae (18). Multivariate analysis PERMANOVA showed that the grasslands are heterogeneous, stating variation of vegetation among the UAPs. The Principal Coordinates Analysis (PCoA) reinforces this idea, showing three groups. Two of them are represented by fragmented UALs, including UAP8, that we perceived to be close to natural forest. The other is a large group that consists of UALs installed in the grassland "core". However, the cluster analysis showing four groups, because divided the large group. The Canonical Correspondence Analysis (CCA) evaluated environmental variables gradients and fragmentation factor, and tries to explain the PCoA distribution. The results show that the disturbance factor, soil components Na, K, Al, and clay, and the base saturation (V%) are the most correlated with the structure and vegetation composition, and the first two axes explained 43.6% of the data. The units farthest of the grassland "core" and demonstrated chemical composition of the soil and floristic composition distinct. These data reinforce the needing to conserve the natural grassland in different regions, ensuring the vegetation heterogeneity, the natural soil characteristic and ecosystem biodiversity.

Estudos realizados no gênero flex, família Aquifoliaceae, ordem Celastrales, mostram que embriões pertencentes a este gênero permanecem rudimentares, em estágio de coração, quando os frutos estão maduros, sendo que as sementes necessitam de um período de 6 a 8 meses para germinar, com uma taxa de germinação muito baixa. As características apresentadas fazem com que a produção de mudas de erva-mate seja lenta e a quantidade não suficiente para a demanda. A análise morfoanatômica do embrião e endosperma de flex paraguariensis, durante a embriogênese tardia, mostram a presença de suspensor, mesmo em fases mais avançadas. Apresenta também modificações nas reservas do endosperma nessas fases. Tendo por base essa análise, o presente trabalho objetiva apresentar um estudo criterioso do suspensor desta espécie, desde sua formação, até sua degradação durante a embriogênese final, bem como do embrião e endosperma, na embriogênese. As diferentes fases da embriogênese e endospermogênese foram analisadas e descritas utilizando métodos anatômicos tradicionais, para microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. Acompanhando o desenvolvimento ontogenético desta espécie, o trabalho caracteriza o ciclo reprodutivo, as flores pistiladas, o processo de fecundação, os frutos, bem conío o embrião e o endosperma. O endosperma é classificado como celular, segundo o sistema EODP. O tipo de divisão celular, que ocorre na embriogênese inicial, permite classificar o desenvolvimento embrionário como pertencente ao tipo Cariofiláceo. Durante a embriogênese inicial, as fases analisadas vão desde a formação do zigoto, passando por proembrião bicelular até proembrião pós-octante. Durante a embriogênese final, as fases analisadas vão desde embrião piriforme até embrião em estágio de torpedo (maduro), quando ocorre a germinação. O aporte de nutrientes ao embrião esporofitico, nas fases iniciais de seu desenvolvimento, ocorre predominantemente via suspensor, pois o embrião xenofitico não está totalmente desenvolvido. Quando o embrião xenofitico apresenta as reservas estruturadas, a utilização destas é observada através das modificações de suas características morfológicas que obedecem a um gradiente, tanto no sentido micrópila-calaza como no sentido tegumento-embrião. Suas variações de síntese, absorção e translocação morfologicamente são: (1) formação de vesículas de membrana simples que se fundem formando vacúolos; (2) deposição de proteína amorfa no seu interior; (3) surgimento de adensamentos protéicos (globóides ou pró-globóides) na massa fundamental; (4) formação de lipídios ao longo de toda a margem do vacúolo protéico; (5) início da cavitação intema do vacúolo, evidenciando sinais de reutilização das reservas; (6) fragmentação do conteúdo protéico; (7) adensamento do material fragmentado com visualização óptica ou eletro-transparente do vacúolo, com início da degradação dos lipídios; (8) vacúolo com pouco material adensado no seu interior e proteína identificada no citoplasma como fragmentos ou adensamentos, sem qualquer sinal de lipídios contornando a estrutura; (9) vacúolo sem qualquer material protéico individualizado no seu interior, sendo constituído apenas por uma matriz solúvel. Em particular, o suspensor assume três distintos padrões de comportamento: (1) a lise através de Morte Celular Programada da célula basal e das células contíguas a esta, durante a embriogênese inicial, (2) alise caracterizada por rompimento das paredes das células de comunicação entre a hipófise e embrião, na embriogênese final, e (3) a permanência do suspensor íntegro, em embriões em estágio de torpedo. A manutenção do suspensor para a continuidade do desenvolvimento embrionário, tanto quanto a dinâmica das reservas lipoprotéicas e seu processo de translocação, são de fundamental importãncia para a conclusão do desenvolvimento embrionário. / Previous papers on the flex genus, Aquifoliaceae family, Celastrales arder have shown that the embryos stay rudimentary, in the heart shaped stage, even when the fruits are ripe. The seeds need a period of 6 to 8 months to germinate, with a very low germination rate. Due to these facts, the production of seeds of maté (flex paraguariensis St. Hil.) is slow and scarce. The morphoanatomical analysis of the embryo and endosperm, during late embryogeny, has shown the presence of the suspensor even in advanced stages. This analysis has also shown changes in the storage and translocation of the endosperm reserves. Based on these results, the present work aims to detail the embryo and endosperm ontogeny, and the entire suspensor development, from its origin to degradation. The different stages of embryo and endosperm development were analyzed and described using the traditional anatomical methods for optical, as well as scanning and transmission electron microscopy. Along the ontogenetic development, the work describes the reproduction cycle of this species, its pistilate flowers, fruits, fertilization process, and embryo and endosperm ontogeny. The endosperm was classified as cellular, according to the EODP system. The type of cellular division during early embryogeny leads to the classification of the embryo development as being of Caryophyllad type. During early embryogeny, differerít stages were analyzed, beginning willi zygote formation, then bicellular stage all the way to the post-octant proembryos. During late embryogeny, the analysis was performed of stages ranging from the pyriform to the ripe torpedo embryos, when germination occurs. The increase of nutrients to the sporophytic embryo during early stages of development occurs mainly through the suspensor. This is because the xenophytic embryo is not completely developed. When the xenophytic embryo contains structured reserves, their mobilization is observed through the characteristic morphological changes. These changes follow a gradient in the micropyle-chalaza direction, as well as in the integument-embryo direction. Different steps of syntheses or translocation of reserves can be classified as: (1) formation of single membrane vesicles binding into vacuoles, (2) deposition of amorphous protein into them, (3) appearance of proteinous spots (globoids or progloboids) in the ground mass, (4) formation of lipids around the proteinous vacuole, (5) beginning of the intemal cavitation of the vacuole, showing signs of reserve degradation and translocation, (6) fragmentation of the proteinous bodies, (7) adhesion of fragmented material with optically or electrotransparent visualization of the vacuole, and the beginning of lipid degradation, (8) vacuoles with little dense material and protein identified in the cytoplasm as fragmentary or adhesion masses, without any sign of lipids around them, (9) vacuoles without any sign of proteinous material, being solely constituted by a soluble matrix. The suspensor showed three distinct developmental behavior pattems: (1) the lysis by programmed cell death of the basal cell and its contiguous cells during early embryogeny, (2) the lysis by the breaking of the cell wall between hypophysis and embryo during late embryogeny, and (3) the maintenance of the intact suspensor in embryos until the torpedo stage. The suspensor is not only a characteristic structure during early embryogeny stages, but its mainten ance as well as the dynamics of lipid and protein storage, and the translocation process are essential for the conclusion of embryo development.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-04-17T16:24:41Z No. of bitstreams: 1 2016_AndréRodolfodeOliveiraRibeiro.pdf: 6580504 bytes, checksum: 0c7709089799b4ed79474e6fb445f5ee (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-17T20:15:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AndréRodolfodeOliveiraRibeiro.pdf: 6580504 bytes, checksum: 0c7709089799b4ed79474e6fb445f5ee (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T20:15:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AndréRodolfodeOliveiraRibeiro.pdf: 6580504 bytes, checksum: 0c7709089799b4ed79474e6fb445f5ee (MD5) / Em Poaceae, a subfamília Panicoideae possui cerca de 3500 espécies e é a mais diversa nas regiões tropicais. Os números cromossômicos básicos x = 5, x = 9 e x = 10 e genomas pequenos (2C/2n = 0,1 pg) predominam entre as espécies de Panicoideae. Os diploides têm meiose estável e alta viabilidade polínica, enquanto os poliploides apresentam viabilididade polínica variável e diretamente relacionada ao índice meiótico. Mesosetum Steud. possui 25 espécies e é o único gênero neotropical de Panicoideae com registro do número cromossômico 2n = 8 (x = 4), cuja origem a partir de x = 10, também encontrado no gênero, ainda não foi elucidada. O objetivo da presente tese de doutorado foi obter dados sobre número e morfologia cromossômica, tamanho do genoma e fertilidade do pólen e relacioná-los à árvore filogenética molecular de Mesosetum. Os dados sobre número cromossômico e tamanho do genoma foram obtidos em 20 acessos e 13 espécies de Paspaleae, sendo uma espécie de Arthropogon Nees, 10 espécies de Mesosetum, uma espécie de Spheneria Kuhlm. e uma espécie de Tatianyx Zuloaga & Soderstr. O número cromossômico 2n = 26 (x = 13) observado em M. exaratum (Trin.) Chase é aqui registrado pela primeira vez na subfamília Panicoideae. Em Mesosetum, é possível reconhecer pelo menos três linhagens relacionadas a distintos números cromossômicos. O clado com número cromossômico básico x = 10 é provavelmente o mais basal em Mesosetum e, a partir do qual, se derivaram o clado com x = 4 e a linhagem monoespecífica com x = 13. O clado com x = 4 provavelmente se derivou por fusão ou rearranjos cromossômicos. Os cromossomos das espécies com 2n = 8, 2n = 16 e 2n = 24 mostraram sinais de DNAr 5S e 45S que confirmaram a ocorrência de poliploidia no clado x = 4. Os dados de citometria de fluxo sugerem que o clado com x = 10 manteve genoma pequeno (2C/2n = 0,04 a 0,1 pg) com cromossomos menores (1,8-4,0 μm). No clado com x = 4 e na linhagem monoespecífica com x = 13 provavelmente ocorreu uma expansão do tamanho do genoma após os eventos de disploidia descendente. Foi verificada uma redução do genoma dos poliploides naturais, sugerindo que já houve algum grau de diploidização após o evento de poliploidização. Esta diploidização também suporta a estabilidade meiótica e alta fertilidade do pólen observadas na maioria dos poliploides de Mesosetum. / In Poaceae, the subfamily Panicoideae contains approximately 3500 species and is the most diverse grass subfamily of tropical regions. The basic chromosome numbers of x = 5, x = 9, x = 10, and small genomes (2C/2n = 0.1 pg) are predominant among Panicoideae species. Diploids have stable meiosis and high pollen viability, while polyploids have variable pollen viability, which is directly related to the meiotic index. Mesosetum Steud. is composed of 25 species and is the only neotropical genus of Panicoideae with a registered chromosome number of 2n = 8 (x = 4). The origin of x = 4 basic chromosome number from x = 10, which also found within the genus, is still unknown. The aim of the present doctoral thesis was to obtain data about chromosome number and morphology, genome size, pollen fertility, and to relate to the molecular phylogenetic tree of Mesosetum. The data concerning chromosome number and genome size were obtained from 20 accessions and 13 species, including one species of Arthropogon Nees, 10 species of Mesosetum, one species of Spheneria Kuhlm., and one species of Tatianyx Zuloaga & Soderstr. The chromosome number of 2n = 26 (x = 13), found in M. exaratum (Trin.) Chase, is registered here for the first time for the subfamily Panicoideae. In Mesosetum, at least three lineages can be possible related through distinct basic chromosome numbers. The clade with the basic chromosome number of x = 10 is probably the most basal in Mesosetum, from which x = 4 clade and x = 13 monospecific lineage were derived. The x = 4 clade was probably derived via fusion or chromosomal rearrangements. The chromosomes of the species with 2n = 8, 16, and 24 showed signals of 5S and 45S rDNA that confirmed the occurrence of polyploidy in the x = 4 clade. The flow cytometry data suggest that a small genome size (2C/2n = 0.04 a 0.1 pg) and the smallest chromosomes of the genus (1.8-4.0 μm) were conserved in the x = 10 clade. In the x = 4 clade and x = 13 lineage, a genome size expansion probably occurred after events of descending disploidy. A decrease in the genome size was verified in natural polyploids, suggesting that some level of diploidization occurred after the polyploidization event. This diploidization also supports the meiotic stability and high pollen fertility observed in the majority of Mesosetum polyploids.