Orientador: Aparecida Conceição Boliani / Coorientador: Luiz de Souza Corrêa / Banca: Heloiza Ferreira Alves do Prado / Banca: José Carlos Cavichioli / Resumo: A mangabeira Hancornia speciosa Gomes, pertencente à família Apocynaceae, considerada uma frutífera nativa do Brasil e encontrada em várias regiões do país. A propagação via sementes é a mais utilizada, porém perdem o poder germinativo assim que são retiradas do fruto, em função de sua recalcitrância. A propagação vegetativa por meio da estaquia também não se consolidou, em função do baixo percentual de enraizamento. Desta forma essa pesquisa teve por objetivo aprimorar o conhecimento técnico-cientifico sobre a clonagem da mangabeira pelas técnicas da alporquia e micropropagação. O trabalho de propagação por alporquia foi realizado em um pomar de mangabeira, localizado na Fazenda de Ensino Pesquisa e Extensão - FEPE/UNESP, localizado no município de Selvíria-MS. Os experimentos de micropropagação in vitro foram realizados no Laboratório de Cultura de Tecidos-LCT da UNESP, Campus de Ilha Solteira-SP. O experimento de propagação vegetativa via técnica da alporquia, foi realizado em ramos semilenhosos, em plantas adultas de mangabeira. Após 95 dias, contabilizou-se o número de raízes, porcentagem de calejamento e enraizamento. Para o estabelecimento in vitro, os frutos foram coletados na FEPE/UNESP, no Município de Selvíria, MS. As sementes tiveram seus tegumentos removidos para facilitar a germinação e desinfestadas para inoculação em diferentes tipos de meio de cultura para determinação da influência das concentrações salinas sobre o desenvolvimento inicial de plântulas de mangabeira. Para o alongamento e multiplicação, microestacas de mangabeira foram subcultivadas em meio de cultura Wood Plant Medium (WPM) contendo 6-benzilaminopurina (BAP) em interação com ácido α- naftalenoacético (ANA), em diferentes concentrações. Ao final deste experimento foram contabilizadas principalmente a formação de multibrotações... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The mangabeira Hancornia speciosa Gomes, belonging to the family Apocynaceae, considered a fruit native to Brazil found in several regions of the country. The propagation of seeds is the most used, but lose their germinating power so they are removed from the fruit, because of their recalcitrance. Vegetative propagation by cuttings is also not consolidated, due to the low percentage of rooting. Therefore this research aimed to improve the technical and scientific knowledge about the cloning of mangabeira by layering and micropropagation techniques. The work of spreading by layering was performed in an orchard mangabeira in Fazenda Teaching Research and Extension - FEPE / UNESP, located in the municipality of Selviriaa-MS. The micropropagation in vitro experiments were performed at the Tissue Culture Laboratory of the LCT-UNESP, SP, Ilha Solteira-SP. The experiment of vegetative propagation through layering technique, was performed in semi-hardwood branches on adult plants of Hancornia speciosa Gomes. After 95 days, counted the number of roots, percentage of callus and roots. To establish in vitro, the fruits were collected in FEPE / UNESP, in the Selvíria, MS. The seeds had their coats removed to facilitate the germination and sterilized prior to inoculation in different types of culture medium to determine the influence of salt concentrations on the early development of seedlings of H. speciosa. For the elongation and multiplication, micro mangaba were subcultured in culture medium Wood Plant Medium (WPM) containing 6- benzylaminopurine (BAP) in interaction with α-naphthaleneacetic acid (NAA) in different concentrations. At the end of this experiment were mainly accounted for the formation of multibrotações and the rate of multiplication of the explants. For the rooting of microshoots Mangabeira, tested different concentrations of indol-3-butyric acid (IBA) in culture medium... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2017-12-14T12:51:06Z No. of bitstreams: 1 PGEF17MA079.pdf: 1397765 bytes, checksum: 91a801298986f02dd747c0e0d1d4d09f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T12:51:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF17MA079.pdf: 1397765 bytes, checksum: 91a801298986f02dd747c0e0d1d4d09f (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / FAPESC / Eucalyptus species are widely used in the establishment of industrial forests in Brazil and have been achieving quality and productivity gains through genetic improvement and forest management techniques. Companies use cloning to achieve greater homogeneity and quality of forests. The selection of species is an efficient method to increase the forest productivity, being, the cutting, one of the most used techniques of vegetative propagation for selected trees of the genus Eucalyptus. In this context, the general objective of the study was to select, retrieve and multiply the genetic material of the best species / hybrids of Eucalyptus spp. for the purpose of vegetative propagation techniques. The establishment of Eucalyptus spp. of the study is located in the county of Mafra, SC. The plant was planted in December 1998. The species and hybrids present in the experimental area are E. saligna, E. dunnii, E. pelita, E tereticornis, E. viminallis x saligna, E. grandis x urophila, E. dunnii x grandis, E. robusta x grandis and E. urophila x grandis. For selection of the best species / hybrids, individuals were evaluated for survival, height, diameter at breast height and volume. For the vegetative material rescue experiment, the annealing and semi - casting rescue techniques were applied, the individuals were evaluated according to the number of shoots. For the rooting, the species / hybrids, different concentrations of IBA and the type of substrate were evaluated. The species and the hybrids potencies in relation to the quantitative variables, as well as in the ranking were E. dunnii, E. dunnii x E. grandis and E. viminalis x saligna. Among the vegetative rescue methods tested, the annealing presented better results, annealing presented better results for the species E. saligna, while the semi-basement for the hybrid E. robusta x E. grandis.The best percentage of rooting for the substrate was with the substrate 3. There was no root formation using different concentrations of IBA. The best percentage of rooting for the substrate was with the use of substrate 3. For E. pellita and E. viminalis x saligna hybrids, the highest percentage was obtained with the use of 1500 mg L-1. However, for E. dunnii x grandis it is not necessary to use IBA / As espécies do gênero Eucalyptus são amplamente utilizadas no estabelecimento de florestas industriais no Brasil e vêm conquistando ganhos de qualidade e produtividade por meio das técnicas de melhoramento genético e manejo florestal. As empresas usam a clonagem para obter maior homogeneidade e qualidade das florestas. A seleção de espécies é um método eficiente de aumentar a produtividade florestal, sendo, a estaquia, uma das técnicas mais utilizadas de propagação vegetativa para árvores selecionadas do gênero Eucalyptus. Nesse contexto, o objetivo geral do estudo foi selecionar, resgatar e multiplicar o material genético dos melhores de Eucalyptus spp., para fins das técnicas de propagação vegetativa. O povoamento de Eucalyptus spp. do estudo está localizada no município de Mafra, SC. O talhão foi plantado em dezembro de 1998. As espécies e híbridos presentes na área experimental são E. saligna, E. dunnii, E. pelita, E tereticornis, E. viminallis x saligna, E. grandis x urophila, E. dunnii x grandis, E. robusta x grandis e E. urophila x grandis. Para seleção dos melhores, os indivíduos foram avaliados quanto à sobrevivência, altura, diâmetro à altura do peito e volume. Para o experimento de resgate de material vegetativo foram aplicadas as técnicas de resgate anelamento e semianelamento, sendo que os indivíduos foram avaliados de acordo com o número de brotações. Para o enraizamento, foram avaliados diferentes concentrações de AIB e tipo de substrato. As espécie e os híbridos com potencial em relação as variáveis quantitativa foram E. dunnii, E. dunnii x E. grandis, E. viminalis x saligna. Dentre os métodos de resgate vegetativo testados, o anelamento apresentou melhores resultados para a espécie E. saligna, enquanto que o semianelamento para o híbrido E. robusta x E. grandis. A melhor porcentagem de enraizamento quanto ao substrato, foi com a utilização do substrato 3. Não houve formação de raízes utilizando diferentes concentrações de AIB. Para sobrevivência as espécies E. pellita e o híbrido E. viminalis x saligna a maior porcentagem foi obtida com a utilização de 1500 mg L-1, já para E. dunnii x grandis não se faz necessário o uso de AIB

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mate (Ilex paraguariensis) is an important species in Southern Brazil for its economical and cultural values. The present work had the objectives of analyzing the propagation of mate by cuttings, disinfection and in vitro establishment of nodal segments from adult plants and micropropagation of plants originated from immature embryos. Mate cutting were submitted to three (0, 4000 and 8000 mg L-1) IBA doses and two lengths (3 and 10 cm) of cutting. The cuttings were evaluated at 135 days for survival, rooting and formation of roots, leaves and shoots. In the disinfection experiments, nodal segments of one-year-old shoots were immersed in alcohol solution of 70% for two and four min., in 2% of NaOCl for 15, 25 and 35 min. and inoculated in ¼ of MS medium. The percentage of contaminated, oxidized and healthy explants were evaluated at 15 days. In micropropagation, mate seedlings from immature embryos were submitted to different culture mediums (MS, ¼ MS and WPM) for 30 days and evaluated for number of leaves and length of seedlings. For the multiplication, different doses (0; 0,01; 0,1; 1,0 and 2,0 mg L-1) of BAP were tested in ¼ MS culture medium. At 50 days, they were evaluated for the number of shoots, leaves and internodes, shoots length and height. Different doses (0; 0,5; 1,0 and 1,5 mg L-1) of IBA were evaluated for rooting and kept explants either for 15 or 30 days in the medium. In vitro plants of mate were acclimatized in different (vermiculite, sand or coconut shells) substrates, with controlled temperature and light environmental conditions. The highest percentage of rooted cuttings, in both evaluated length, were with 4000 mg L-1 of IBA. Cuttings with 3 cm length produced the highest percentage of rooted cuttings. Nodal segments of one-year-old shoots have the highest survival, with the disinfection with alcohol 70% for four minutes and NaOCl 2% for 25 min. The ¼ of MS salts medium can be used as basal medium for in vitro culture of mate plants. The basal medium with 2 mg L-1 of BAP increases the number of adventitious shoots and promotes shoot proliferation after some sub cultivations, enabling in vitro plant maintenance as microstump, as shoot supply. In vitro rooting can be achieved in one cycle of 30 days of cultivation, with the addition of 3 mg L-1 of IBA to the medium with ¼ of MS salts. In vitro plants of mate can be acclimatized in coconut shells or sand in controlled temperature and light conditions. / A erva-mate (Ilex paraguariensis) é uma espécie de grande importância no sul do Brasil, pelo valor econômico e cultural que apresenta. O presente trabalho teve por objetivos analisar a propagação de erva-mate por estaquia, o estabelecimento e desinfestação in vitro de segmentos nodais de plantas adultas e a micropropagação de plantas oriundas de embriões imaturos. Para a estaquia, testaram-se três doses de AIB (0, 4000 e 8000 mg L-1) e dois comprimentos de estacas (3 e 10 cm). As estacas foram avaliadas quanto à sobrevivência, o enraizamento, o número de raízes, de folhas e de brotos e o comprimento de raízes e de brotos, aos 135 dias. No experimento de desinfestação, segmentos nodais de brotações de ano de erva-mate foram imersos em etanol 70%, por 2 e 4 min. e, depois, em NaOCl 2%, por 15, 25 e 35 min e, então inoculados em meio com ¼ do MS. Aos 15 dias avaliaram-se a percentagem de explantes contaminados, oxidados e sadios. Na micropropagação, plântulas de erva-mate, obtidas de embriões imaturos, foram submetidas a diferentes meios de cultura (MS, ¼ MS e WPM) por 50 dias, com avaliação do incremento obtido para as variáveis número de folhas e comprimento de plântulas. Para a multiplicação dessas plantas, foram testadas a adição de diferentes doses (0; 0,01; 0,1; 1,0 e 2,0 mg L-1) de BAP ao meio de cultura com ¼ do MS. Foram avaliados o número de brotos, folhas e entrenós, o comprimento dos brotos e a altura das plantas, aos 50 dias de cultivo. No enraizamento de brotos de erva-mate foram utilizadas doses (0; 0,5; 1,0; 1,5; 3,0 e 6,0 mg L-1) de AIB, por 15 e 30 dias. As avaliações constaram da percentagem de enraizamento e de calo obtidas, do número e comprimento de raízes, do número de folhas e altura das plantas, aos 30 dias de cultivo. Plantas de erva-mate, produzidas in vitro, foram aclimatizadas em diferentes substratos (vermiculita média, areia e casca de coco) com temperatura e luminosidade controladas. A maior percentagem de estacas enraizadas, em ambos os comprimentos, foi com a dose de 4000 mg L-1 de AIB, sendo que as estacas de 3 cm obtiveram uma maior percentagem de enraizamento. Segmentos nodais de brotações de ano de erva-mate apresentam a maior sobrevivência com a desinfestação com álcool 70% por 4 min. e em NaOCl 2% por 25 min. O meio com ¼ dos sais do MS pode ser utilizado como o meio de cultura base para o cultivo in vitro de plantas de erva-mate. A adição de 2 mg L-1 de BAP ao meio de cultura base aumenta o número de brotos adventícios em erva-mate, além de formar tufos após alguns subcultivos, possibilitando a manutenção de plantas como microcepas, para o fornecimento de brotos. O enraizamento in vitro de erva-mate pode ser realizado em apenas uma fase de 30 dias, com a adição de até 3 mg L-1 de AIB ao meio com ¼ dos sais do MS. Plantas de erva-mate, produzidas in vitro, podem ser aclimatizadas nos substratos casca de coco ou areia em ambiente com temperatura e luminosidade controladas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nectandra megapotamica (Spreng.) Mez. and Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC.) J. Mattos are Brazilian native species that have great economic importance, ecological, silvicultural and ornamental. However, there is loss of viability of the seeds after collection, and usually the germination decreases sharply after storage. As a result, studies are needed that allow better understand the nature of these species, to obtain good quality seedlings, with conditions to resist adverse conditions, survive and grow at a level compatible with the expected economically. Thus, the general objective of this study was to evaluate methodologies that can contribute to the propagation of N. megapotamica and H. chrysotrichus. In N. megapotamica were evaluated the physical, physiological and sanitary quality of a seed lot, assessing different culture media, and analyzing the ex vitro rooting of shoots of N. megapotamica exposed to different concentrations of IBA, through minicutting. In H. chrysotrichus were conducted in physiological and health quality tests from two different seed lots, stored in a refrigerator at different ages. For multiplication, different antioxidants were tested (Polyvinylpyrrolidone PVP and activated charcoal) in the control of phenolic oxidation in nodal segments. For rooting in vitro micropropagated shoots were subjected to treatments which have been tested in media containing vermiculite in the presence or absence of agar, and the acclimatization of the plants produced. The results indicated that the seeds of N. megapotamica showed variations as biometric aspects, high humidity and association with microorganisms. For rooting, it was possible to promote the rooting of cuttings in solution of 1000 mg L-1 IBA, 60 days in a greenhouse, however this evaluation was not enough and additional studies will be conducted. As for H. chrysotrichus was observed that the seeds differ in their physiological and sanitary quality, and lose their viability after storage in a refrigerator. The antioxidant activated charcoal was more effective on the control of phenolic oxidation in nodal segments of H. chrysotrichus. The medium ½WPM with vermiculite, in the absence of agar favored the in vitro rooting of shoots and seedlings performed well during acclimatization. / Nectandra megapotamica (Spreng.) Mez. e Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC.) J. Mattos são espécies florestais nativas brasileiras que possuem grande importância econômica, ecológica, silvicultural e ornamental. No entanto, em N. megapotamica ocorre perda da viabilidade de suas sementes após a coleta, e em H. chrysotrichus geralmente o poder germinativo das sementes decresce acentuadamente após o armazenamento. Em decorrência disso, são necessários estudos que permitam conhecer melhor as características dessas espécies, para obtenção de mudas de boa qualidade, com condições de resistir à condições adversas, sobreviver e crescer em um nível compatível com o economicamente esperado. Desta maneira, o objetivo geral do presente estudo foi avaliar metodologias que possam contribuir para a propagação vegetativa de N. megapotamica e H. chrysotrichus. Para N. megapotamica foram avaliados aspectos da qualidade física, fisiológica e sanitária de um lote de sementes, avaliando diferentes meios de cultivo, além de analisar a rizogênese ex vitro de brotações de N. megapotamica expostas a diferentes concentrações de AIB, por meio da técnica de miniestaquia. Em H. chrysotrichus foram conduzidos testes de qualidade fisiológica e sanitária de sementes de dois lotes diferentes, armazenadas em refrigerador, em dois períodos distintos. Para a multiplicação, foram testados diferentes antioxidantes (Polivinilpirrolidona ou carvão ativado) no controle da oxidação fenólica em segmentos nodais. Para a rizogênese in vitro, brotações micropropagadas foram submetidas a tratamentos em que foram testados meios nutritivos com vermiculita, na presença ou ausência de ágar, bem como a aclimatização ex vitro das mudas produzidas. Os resultados obtidos indicaram que as sementes de N. megapotamica possuem variações quanto aos aspectos biométricos, alto grau de umidade e associação com microrganismos. Para a rizogênese em brotações via miniestaquia, foi possível promover o enraizamento das miniestacas submetidas à imersão em solução contendo 1000 mg L-1 de AIB, aos 60 dias em casa de vegetação, no entanto esse período de avaliação não foi suficiente e estudos adicionais devem ser realizados. Já para H. chrysotrichus observou-se que as sementes apresentam diferenças na sua qualidade fisiológica e sanitária, e perdem a sua viabilidade após armazenamento em refrigerador. O antioxidante carvão ativado mostrou-se mais eficiente em promover o controle da oxidação fenólica em segmentos nodais de H. chrysotrichus. O enraizamento in vitro das brotações foi bem-sucedido em meio ½WPM, com vermiculita, na ausência de ágar e as mudas apresentaram bom desempenho durante a aclimatização.

O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a estrutura genética e demográfica de Diospyros hispida Alph. D. C., de modo a gerar informações que possibilitem ações quanto a sua conservação e manejo. Como D. hispida possui ampla distribuição no Cerrado, duas áreas com fisionomias distintas foram escolhidas: Estação Ecológica de Itirapina, Itirapina SP (EEI) e a Floresta Estadual de Assis, Assis SP (FEA), ambas administradas pelo Instituto Florestal do Estado de São Paulo, representando alguns dos últimos remanescentes de Cerrado no estado. Em ambas as localidades foram mapeados 100 indivíduos mais próximos, já que o estudo teve como uma das hipóteses verificar se a agregação dos indivíduos é devido à existência de propagação vegetativa. Para a realização do trabalho foram desenvolvidos marcadores moleculares para a espécie. Os sete marcadores revelaram a existência de 27 genetes para a população da EEI e 15 para a população da FEA, excesso de heterozigotos e significativo índice de fixação para a EEI ( f = -0,376) e FEA ( f = -0,512), mesmo quando avaliados somente os genetes de ambas as populações, o índice de fixação manteve-se negativo para a EEI( f = -0,209) e FEA ( f = -0,115). Em ambas as populações foram detectadas pequena estrutura genética espacial (EGE) nas menores classes de distância para o conjunto de genetes e rametes. Os resultados da EGE e da heterogeneidade clonal mostraram que os genótipos estão amplamente distribuídos e que os agrupamentos são formados por diferentes genótipos. Os valores da coancestria revelaram a existência de reprodução sexuada em ambas as populações, porém pode-se observar alguns indícios da propagação vegetativa. Esse resultado corrobora com diversos trabalhos que incitam a predominância da alogamia, reforçando, portanto, a importância do desenvolvimento de mais primers para a espécie. Estudos sobre o sistema reprodutivo da espécie também são importantes para elucidar essas questões, além de fornecer dados sobre agregação espacial dos indivíduos, que pode ser resultado da dispersão de sementes. A coleta de sementes visando à conservação deve ser realizada em indivíduos com genótipos diferentes. Um meio de evitar a seleção de indivíduos com alguma carga genética que venha diminuir o sucesso reprodutivo das plantas no banco de germoplasma é através da cuidadosa seleção de mudas, nesse caso devem-se excluir mudas albinas, que exibem má-formação e com crescimento lento, atentando-se em maximizar a diversidade genética e manter o tamanho efetivo mínimo para garantir que os indivíduos tenham condições de sobreviver a possíveis fatores estocásticos. / This study aimed to evaluate the genetic and demographic structure of Diospyros hispida Alph. D. C. in order to generate informations that could enable its conservation and management. Considering that D. hispida has a wide population distribution all over Cerrado, two areas with different physiognomies were chosen for studying. These places were Ecological Station Itirapina, Itirapina - SP (EEI) and Assis State Forest, Assis - SP (FEA), both managed by Forest Institute State of São Paulo, representing some of the last remaining areas of Cerrado in the state. In these both locations were sampled 100 closeindividuals, since the study was to verify a hypothesis that the aggregation of them is due to the existence of vegetative propagation. Specific microsatellites were developed to carry out the work. The seven markers revealed the existence of 27 genets for the population from EEI and 15 genets for the population from FEA. There were significant excess of heterozygotes and fixation index for the EEI ( f = -0.376) and FEA ( f = -0.512). Even when only genets of both populations were evaluated, the fixation index remained negative for the EEI ( f = -0.209) and FEA ( f = -0.115). In both populations were detected little spatial genetic structure (SGS) over the shortest distances considering the set of genets and ramets. The results of the SGS and clonal heterogeneity showed that the genotypes are widely distributed and that the clusters are formed by different genotypes. The values of coancestry revealed the existence of sexual reproduction in both populations, but we can observe some evidence of vegetative propagation. This result concurs with several studies that encourage the predominance of outcrossing, reinforcing thus the importance of developing more primers for the species. Studies on the reproductive system of the specie are also important to clarify these issues, and provide data on spatial aggregation of individuals, which may result from seed dispersal. The collection of seeds for conservation should be carried in individuals with different genotypes. One way to avoid the selection of individuals with a genetic background that may reduce the reproductive success of plants in the germplasm bank is through the careful selection of plants. In this case albino plants, baddeveloped plants and slow-growth plants should be excluded, to maximize genetic diversity and maintain the minimum effective size to ensure that individuals are able to survive in likely randomized factors.

A presença de sistemas subterrâneos em plantas do Cerrado é uma característica que há algum tempo vem atraindo a atenção de pesquisadores. Suas funções adaptativas e ecológicas já são bem conhecidas, mas devido à diversidade de tipos a denominação desses órgãos nem sempre é aplicada corretamente, já que muitas vezes são realizados apenas estudos morfológicos que se mostram insuficientes. Portanto, análises anatômicas representam uma ferramenta indispensável na correta aplicação terminológica dessas estruturas. A família Asteraceae, muito bem representada no Cerrado paulista, apresenta grande quantidade de espécies que possuem sistemas subterrâneos espessados com capacidade gemífera e que acumulam frutanos como fonte de reservas. Essas características permitem a sobrevivência das plantas nesse ecossistema garantindo a regeneração da parte aérea que é eliminada devido a episódios de fogo ou seca prolongada, fenômenos comuns no Cerrado, ressaltando a importância desses órgãos subterrâneos na contribuição para o banco de gemas. Em sistemas subterrâneos espessados de Asteraceae, apesar de haver poucos estudos que enfoquem este assunto, observa-se a ocorrência de estruturas secretoras com valor diagnóstico que auxiliam estudos taxonômicos da família e possuem importante papel ecológico, já que constituem estratégia de defesa contra herbivoria. No entanto, devido à realização de análises incompletas verificada na literatura, muitas vezes os espaços secretores internos são genericamente denominados como canais, quando em observações em secções longitudinais, verifica-se que na verdade não são estruturas alongadas ou sua formação ocorre de maneira diversa. Alguns sistemas subterrâneos permitem a propagação vegetativa das plantas e podem constituir importante estratégia adaptativa no Cerrado. A relação entre a taxa germinativa e a capacidade de propagar-se vegetativamente explica os diferentes resultados obtidos em ensaios de germinação de sementes de espécies que possuem ou não a capacidade de reprodução clonal através de suas estruturas subterrâneas. O conjunto de informações obtidas, não só contribui para ampliar o conhecimento da flora do Cerrado, mas também fornece argumentos que justifiquem a sua conservação. / It has some time that the presence of underground systems in plants from Cerrado is a feature that has been attracting the researchers attention. Their ecological and adaptive functions are already well-known, but due to the diversity of underground organs types the denomination of these organs is not always correctly applied, since many times only morphological studies are performed what have shown unsatisfactory. Therefore anatomical analyses represent an essential tool to the correct terminological application of these structures. The family Asteraceae, very well represented in the Cerrado of the São Paulo state, exhibit great amount of species that possess bud bearing thickened underground systems that accumulate fructans of the inulin type as reserve compounds. These features allow the plants survival in this ecosystem assuring the regeneration of the aerial part that is eliminated due to fire episodes or extended dry, common phenomenon in Cerrado, reinforcing in this way the importance of these underground organs in the contribution to the bud bank. In thickened underground systems of Asteraceae in spite of having few studies which focus this subject, it is observed the occurrence of secretory structures with diagnosis value that aid taxonomic studies of the family and possess important ecological role since they constitute protection strategy against herbivory. Nevertheless due to the achievement of incomplete analysis as verified in the literature, many times the internal secretory spaces are generically named as canals, while in longitudinal sections observations it is verified that they are not actually elongated structures or their formation occurs of diverse way. Some underground systems allow the vegetative propagation of the plants and they can constitute important adaptation strategy in Cerrado. The relation between the germination rates and the vegetative propagation capacity explains the different results obtained in seed germination experiments of species that possess or not clonal reproduction capacity through their underground structures. The whole of information obtained contribute to extend the knowledge about the Cerrado flora and also provides arguments that justify its conservation.

Abstract Cryopreservation enables storage of genetic resources at ultra-low temperatures (<-150°C) while maintaining viability and regeneration capability. The method is especially suitable for long-term preservation of plant materials that cannot be stored as seeds. The genetic resources of potato (Solanum tuberosum L.), one of the most important food crops in the world, are preserved almost entirely by vegetative preservation. Cryopreservation is therefore increasingly applied for securing potato genetic resources in plant genebanks. A major challenge is, however, that recovery percentages can extensively vary among different genotypes. Light spectral quality is among the most important factors affecting plant growth and morphogenesis, but its effect with regard to cryopreservation has not been studied. In the present thesis, I studied the effect of six different light qualities on cryopreservation success of five potato cultivars before and after cryopreservation. I also explored how the different light conditions affect gene transcript abundance of recovering potato shoot tips. The results indicate that light spectral quality significantly affects the cryopreservation success of potato shoot tips in vitro. Prior to cryopreservation, cultivation under blue LEDs resulted in high initial survival, while post-cryopreservation exposure to a combination of red and blue LEDs (90% red, 10% blue) doubled the regeneration percentages. Concurrently, for most cultivars, red LEDs had adverse effects both before and after cryopreservation. The transcriptome analysis of potato shoot tips revealed the complex and extensive effect of cryopreservation on transcript abundance. Moreover, the expression level of stress- and defence-responsive genes was affected by light spectral quality. The positive effect of red-blue LEDs on shoot formation could tentatively be associated with a higher level of morphogenesis-related transcripts and lower level of stress and defence-responsive transcripts. The present thesis reveals that light spectral quality is an additional non-cryogenic factor, which can significantly increase the cryopreservation efficiency of plant germplasm. / Tiivistelmä Syväjäädytys mahdollistaa geenivarojen säilytyksen erittäin alhaisissa lämpötiloissa (<-150°C), siten että niiden elin- ja uusiutumiskyky säilyvät. Menetelmä soveltuu erityisesti sellaisten kasvimateriaalien pitkäaikaissäilytykseen, joita ei voida säilöä siementen avulla. Peruna (Solanum tuberosum L.) on yksi maailman tärkeimmistä ruokakasveista ja sen geenivaroja säilytetään lähes pelkästään vegetatiivisesti. Syväjäädytysmenetelmää käytetäänkin kasvavissa määrin perunan geenivarojen taltioimiseen geenipankeissa. Haasteena on kuitenkin syväjäädytyksen jälkeinen suuri vaihtelu elpymisprosenteissa eri genotyyppien välillä. Valon laatu on yksi tärkeimmistä kasvien kasvuun ja kehitykseen vaikuttavista tekijöistä, mutta sen vaikutusta syväjäädytyksen yhteydessä ei ole tutkittu. Väitöskirjassani tutkin kuuden erilaisen valonlaadun vaikutusta sekä syväjäädytystä edeltävän että sen jälkeisen kasvatuksen aikana viiden perunalajikkeen selviytymiseen. Lisäksi tutkin, miten erilaiset valo-olosuhteet vaikuttivat geenien ilmenemiseen elpyvissä perunan versonkärjissä. Tutkimukseni osoitti, että valon laatu vaikuttaa merkittävästi perunan versonkärkien kykyyn elpyä syväjäädytyksestä in vitro -olosuhteissa. Kun perunan versonkärkiä kasvatettiin sinisten LED-valojen alla ennen syväjäädytystä, niiden elävyysprosentit olivat korkeita, kun taas syväjäädytystä seuraava kasvatus sinipunaisten LED-valojen (90 % punaista, 10 % sinistä) alla kaksinkertaisti uusiutumisprosentit. Samanaikaisesti suurimmalle osalle lajikkeista punaisilla LED-valoilla oli epäsuotuisat vaikutukset selviytymiseen sekä syväjäädytystä edeltävän, että sitä seuraavan kasvatuksen aikana. Perunan kärkisilmujen geeniekspressioanalyysi osoitti, että syväjäädyttäminen aiheuttaa laajoja ja monitahoisia vaikutuksia kasvin geenien toiminnassa. Valon laatu vaikutti erityisesti stressi- ja puolustusgeenien ilmenemiseen. Tulokset viittaavat siihen että sinipunaisten LED-valojen uusiutumista edistävä vaikutus voi liittyä morfogeneesissä toimivien geenituotteiden runsauteen ja toisaalta stressi- ja puolustusgeenituotteiden määrän laskuun. Kaiken kaikkiaan tutkimukseni osoitti, että valon laatu on tärkeä ei-kryogeeninen tekijä, joka voi lisätä kasvien syväjäädytyksen tehokkuutta.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Although the louro-pardo (Cordia trichotoma Vell.) is native forest specie with high timber potential, there are still scarce studies that approach the production of seedlings of this species by vegetative propagation. The objective of this work was to evaluate the vegetative propagation of the louro-pardo by the techniques of cuttings and micropropagation. It was tested the presence or absence of 8000 mg L-1 of indolbutiric acid (IBA) and two types of cuttings (basal and apical). At 40 days, the cuttings were evaluated for survival, rooting, the presence of callus and shoots, the number and length of shoots and the number of leaves. For the establishment of aseptic seedlings, seeds of louro-pardo were treated with 2% or 5% of sodium hypochlorite, for 0, 5, 10, 15 or 20 min. The seeds were inoculated in WPM basic culture medium. At 30 days, the percentages of disinfection, fungal contamination and / or bacteria and the average time of germination were evaluated. For multiplication, apical segments were inoculated in basic medium, plus 0; 0,25; 0,50 or 0,75 mg L-1 of 6-benzilaminopurin (BAP). At 45 days were evaluated the length, number of leaves and internodes of the shoots, the percentage of callus and the survival of the explants. In the multiplication, using microstumps kept in vitro, was tested whether or not the addition of 1,5 g L-1 of activated charcoal to the basic medium on the production of shoots. At 30 and 60 days, concerning to the first and second cuts of microstumps, were evaluated the number and length of shoots, number of leaves and internodes of the shoots, and the number of microcutting. Rooting in vitro microcuttings were maintained in basic medium plus 1,5 g L-1 of activated charcoal and IBA (1,5 or 2,0 mg L-1). At 45 days were evaluated the presence of roots and callus, the percentage of survival and sprouting. In cutting, were observed the formation of shoots on the cuttings, but they are not rooted. The cutting type and dose of IBA did not influence the rooting and survival. In micropropagation was found that the sterilization of seeds with 5% of sodium hypochlorite for 5 min. allowed the in vitro establishment of aseptic seedlings. The induction of shoots in the explants was not influenced by different doses of BAP. The presence of activated charcoal in the culture medium favored the formation and growth of shoots in microstumps. The use of 1,5 or 2,0 mg L-1 IBA did not promote the rooting of microshoots of louro-pardo. / Apesar de o louro-pardo (Cordia trichotoma Vell.) ser uma espécie florestal nativa com elevado potencial madeireiro, ainda são escassos os estudos que abordam a produção de mudas dessa espécie pela propagação vegetativa. O objetivo deste trabalho foi avaliar a propagação do louro-pardo pelas técnicas de estaquia e micropropagação. Para a estaquia foi testada a presença ou ausência de 8000 mg L-1de ácido indolbutírico (AIB) e dois tipos de estacas (basais e apicais). Aos 40 dias, as estacas foram avaliadas quanto à sobrevivência, o enraizamento, a presença de calos e de brotos, o número e o comprimento de brotos e o número de folhas. Para o estabelecimento de plântulas assépticas, sementes de louro-pardo foram tratadas com 2% ou 5% de hipoclorito de sódio, por 0, 5, 10, 15 ou 20 min. As sementes foram inoculadas em meio de cultura base WPM. Aos 30 dias foram avaliadas as porcentagens de desinfestação, de contaminação por fungos e/ou bactérias e o tempo médio de germinação. Para a multiplicação, ápices caulinares foram inoculados em meio de cultura base, acrescido de 0; 0,25; 0,50 ou 0,75 mg L-1 de 6-benzilaminopurina (BAP). Aos 45 dias avaliou-se o comprimento, o número de folhas e de entrenós dos brotos, as porcentagens de calo e de sobrevivência dos explantes. Na multiplicação, utilizando microcepas mantidas in vitro, testou-se a adição ou não de 1,5 g L-1 de carvão ativado ao meio de cultura base na produção de brotos. Aos 30 e 60 dias, referentes ao primeiro e ao segundo corte das microcepas, foram avaliados o número e o comprimento dos brotos, o número de folhas e de entrenós dos brotos, e o número de microestacas. No enraizamento in vitro, microestacas foram mantidas em meio de cultura base, acrescido de 1,5 g L-1 de carvão ativado e AIB (1,5 ou 2,0 mg L-1). Aos 45 dias foram avaliadas a presença de raízes e calos, a porcentagem de sobrevivência e de brotação. Na estaquia, foi observada a formação de brotos nas estacas, contudo estas não enraizaram. O tipo de estaca e a dose de AIB utilizada não influenciaram no enraizamento ou na sobrevivência. Na micropropagação foi verificado que a assepsia das sementes com 5% de hipoclorito de sódio, por 5 min., possibilitou o estabelecimento in vitro de plântulas assépticas. A indução de brotos nos explantes não foi influenciada pelas diferentes doses de BAP. A presença de carvão ativado no meio de cultura base favoreceu a formação e o crescimento dos brotos nas microcepas. A utilização de 1,5 ou 2,0 mg L-1 de AIB não promoveu o enraizamento adventício das microestacas de louro-pardo.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao parte 1 Thaisa Sala Michelan.pdf: 38222 bytes, checksum: 2f8d3a6cb8df8f1c42d663b0b5323ef6 (MD5) Previous issue date: 2011-05-28 / Exotic species represent strong threats to biodiversity. This concern is especially valid in freshwater ecosystems due to their high biodiversity and the highest rates of extinction, compared with terrestrial and marine ecosystems. The increasing habitat complexity provided by the presence of macrophytes may partially explain the high diversity of aquatic ecosystems. However, depending on the density and other particular characteristics of these plant, the diversity may be negatively affected. In this context, Urochloa subquadripara, a species native to Africa, is an aquatic macrophyte weed occurring in various natural and artificial aquatic ecosystems in America. In a small scale, the occurrence of this exotic species increases with reducing natives species richness; however, in a large scale U. subquadripara invades sites with more richness of native species. This controversy is typical of observational studies in invasion biology and it demand experiments to test effects of abiotic and biotic resistance on the invasive potential of this exotic. Accordingly, two experiments were conducted in order to test the following hypotheses: (i) the regeneration and colonization of U. subquadripara decreases with increasing time of exposure to dry, (ii) fragments of the apical part of this species, when compared with those of the basal part, have higher viability and colonization potential (first experiment) and (iii) the invasiveness of aquatic environments by U. subquadripara is negatively influenced by the richness and abundance of native species (second experiment). Our results supported all of our hypotheses: U. subquadripara showed high resistance to desiccation, and the fragments of the apical part were those which had higher viability and colonization potential. In addition, both richness and abundance of native species affected negatively the invasive potential of this exotic macrophyte. The second experiment demonstrated that the effect of richness and abundance limited the development of U. subquadripara, although such effect was not sufficient to prevent the invasion of macrophyte communities by this species. Based on these results, it appears that the population growth of U. subquadripara is greater in disturbed sites, mainly those affected by drought, which in general, have lower abundance and diversity of native species. / Espécies exóticas representam fortes ameaças à biodiversidade. Essa preocupação é especialmente válida em ecossistemas aquáticos continentais em função da elevada biodiversidade e das maiores taxas de extinção, quando comparados com ecossistemas terrestres e marinhos. O aumento da complexidade dos habitats promovido pela presença de macrófitas aquáticas pode explicar em parte a elevada diversidade dos ecossistemas aquáticos. No entanto, dependendo das densidades e de outras características espécies-específicas dessas plantas, a diversidade pode ser negativamente afetada. Nesse contexto, Urochloa subquadripara, espécie nativa da África, é uma macrófita aquática infestante de vários ecossistemas aquáticos naturais e artificiais na América. Em pequena escala espacial, a ocorrência dessa exótica aumenta com a redução do número de espécies nativas, já em grande escala U. subquadripara invade locais com maior riqueza de espécies nativas. Essa controvérsia é típica de estudos observacionais em biologia de invasões sendo necessária a realização de experimentos para testar efeitos da resistência abiótica e biótica sobre o potencial invasor de exóticas. Nesse sentido, foram realizados dois experimentos, com o objetivo de testar as seguintes hipóteses: (i) a regeneração e colonização de U. subquadripara diminui com o aumento do tempo de exposição a seca; (ii) os fragmentos da parte apical dessa espécie, quando comparados com aqueles da parte basal, apresentam maior viabilidade e potencial de colonização (primeiro experimento) e (iii) a invasibilidade de ambientes aquáticos por U. subquadripara é influenciada negativamente pela riqueza e abundância de espécies nativas (segundo experimento). De modo geral, todas as hipóteses foram aceitas: U. subquadripara apresentou alta resistência a dessecação, sendo que os fragmentos da parte apical foram os que apresentaram maior viabilidade e potencial de colonização e tanto a riqueza como a abundância de espécies afetaram negativamente o potencial invasor dessa exótica. Esse último experimento demonstrou que, apesar de limitar o desenvolvimento de U. subquadripara, o efeito da riqueza e abundância de nativas não é suficiente para impedir a invasão de comunidades de macrófitas por essa espécie. Com base nesses resultados, infere-se que o crescimento populacional de U. subquadripara é maior em locais perturbados, principalmente por distúrbios como a seca que, em geral, também apresentam menor abundância e diversidade de espécies nativas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The vegetation to be employed in techniques proposed by the natural engineering or soil bioengineering needs to fill out some requisites related to ecological, phytossociological and of reproduction aspects. The techniques in natural engineering use the plants in different angles in relation to the land. For this reason, the present work aims to evaluate the effects of different angles of stem cuttings planting of Phyllanthus sellowianus Müll. Arg., Salix humboldtiana Willd. and Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg., in order to determine the most suitable form to the planting of these species. The experiment was conducted in the Laboratory of Silviculture, in the Federal University of Santa Maria (UFSM), Santa Maria, Rio Grande do Sul, in the period of August to November of 2007. The treatments consisted in the three species of stem cuttings planting, in three different angles of planting in relation to the land (10°, 30° and 90°). The stem cuttings with 30 cm of length, with variable diameter from 1.0 to 4.5 cm, were collected in the central region of the state of the Rio Grande do Sul, in the final of August month. Two thirds of the stem cutting s bases were inserted in inert substrate (sand). The experimental design was completely randomized, with 30 repetitions for treatment. After 30 and 60 days, the following parameters were observed: the number of sprouted stem cuttings, number and length of the sprouts, and after 90 days, besides these parameters, were determined the survival, the length, the diameter, and the dry mass of the shoots, and also the length, the diameter, the dry mass and the volume of the roots. The data were statistically analyzed through the statistical programs and Excel. Sebastiania schottiana did not present sprouting, not even rooting, which perhaps could be explained by the stem cuttings time of collection, where that should be tested in other periods of year. The planting angle showed influence on some variables for Phyllanthus sellowianus and Salix humboldtiana. Both the species presented high values of survival, with a tendency for major results for stem cuttings planted in angle of 10° and 90° for Phyllanthus sellowianus (100%) and in angle of 30° for Salix humboldtiana (87%). Significant correlations were observed between the variables of the air part and of the radicial system and the area of transverse section of the stem cuttings, for the different planting angles. Both the two species presented the majority of the roots located on the basis of the stem cuttings, except for the ones planted in angle of 30°, which had the roots distributed along the whole buried portion. The realization of new studies is suggested with other species and also with another angles of planting, as well as the use of bigger diametric breadth. / A vegetação a ser empregada em técnicas propostas pela engenharia natural ou bioengenharia de solos necessita preencher alguns requisitos relacionados a aspectos ecológicos, fitossociológicos e de reprodução. As técnicas de engenharia natural utilizam as plantas em diferentes ângulos em relação ao terreno. Por esta razão, o presente trabalho tem por objetivo avaliar os efeitos de diferentes ângulos de plantio de estacas de Phyllanthus sellowianus Müll. Arg., Salix humboldtiana Willd. e Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg., a fim de determinar a forma mais adequada para o plantio destas espécies. O experimento foi conduzido no Laboratório de Silvicultura, na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, Rio Grande do Sul, no período de agosto a novembro de 2007. Os tratamentos consistiram no plantio de estacas das três espécies, em três ângulos diferentes de plantio em relação ao terreno (10°, 30° e 90°). As estacas com 30 cm de comprimento, com diâmetro variável de 1,0 a 4,5 cm, foram coletadas no final de agosto, na região central do estado do Rio Grande do Sul. Dois terços da base das estacas foram inseridos em substrato inerte (areia). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com 30 repetições por tratamento. Após 30 e 60 dias, foram observados os seguintes parâmetros: número de estacas brotadas, número e comprimento dos brotos, e, aos 90 dias, além destes parâmetros, foram determinados a sobrevivência, o comprimento, o diâmetro, a massa seca dos brotos e o comprimento, a massa seca e o volume das raízes. Os dados foram analisados estatisticamente através de programas estatísticos e Excel. Sebastiania schottiana não apresentou brotação, nem enraizamento, o que talvez possa ser explicado pela época de coleta das estacas, devendo ser testada em outras épocas do ano. O ângulo de plantio mostrou influência sobre algumas variáveis para Phyllanthus sellowianus e Salix humboldtiana. Ambas as espécies apresentaram altos valores de sobrevivência, com tendência de maiores resultados para estacas plantadas em ângulo de 10° e 90° para Phyllanthus sellowianus (100%) e em ângulo de 30° para Salix humboldtiana (87%). Observaram-se correlações significativas entre as variáveis da parte aérea e do sistema radicial e a área da seção transversal das estacas, para os diferentes ângulos de plantio. As duas espécies apresentaram a maioria das raízes localizadas na base das estacas, exceto para as estacas plantadas em ângulo de 30°, as quais tiveram as raízes distribuídas ao longo de toda a porção enterrada. Sugere-se a realização de novos estudos com outras espécies e também com outros ângulos de plantio, assim como a utilização de maior amplitude diamétrica.